[System Program] [4] Cache Memory

> Cache Memories

Cache memories are small, fast SRAM-based memories managed automatically in hardware

이번 강의에서 cache는 CPU와 Main memory 사이의 data access time 차이를 줄여주는 역할을 하는 메모리로 제한

Cache Memory

> Cache Memory 구조

Cache size: C = B * E * S data bytes

> Addressing Cache; 캐시를 찾는 방법

# m bits는 2^m가지의 address를 표현가능하다. 

 

> Direct-Mapped Cache; 1 line per set

# set selection; set index를 사용해서 set에 접근

# line matching; tag가 서로 match되는 지 확인

# word selection; word 선택해서 추출

 

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> Set Associative Caches; more than 1 line per set

# set selection; set index를 사용해서 set에 접근

# line matching; tag가 서로 match되는 지 확인

# word selection; word 선택해서 추출

 

# 2-Way Set Associatice Cache Simulation

cache의 개수는 같지만, hit이 되는 횟수가 direct mapped보다 증가한다. 

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> Write하는 방법

# What to do on a write-hit? (언제 메모리를 업데이트 하는가?)

• Write-through; 메모리에 바로 업데이트
• Write-back; 캐시의 값이 다른 값으로 교체될 때 업데이트 (메모리와의 일치 여부 표현하기 위해 dirty bit이 필요)

# What to do on a write-miss? (데이터가 캐시에 없는 경우에 어떻게 처리할 것인가?)

• Write-allocate; 캐시의 line을 업데이트
• No-Write-allocate; 캐시를 load하지 않고, 메모리에 직접 write

# Write-through & No-Write-allocate / Write-back & Write-allocate

 

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