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Hierarquia de Memória - Coggle Diagram
Hierarquia de Memória
Mapeamento Direto
- Tags 🡪 Contém a informação do endereço necessária a identificar se a palavra na cache corresponde à palavra requerida 🡪 necessita apenas da parte superior do endereço da palavra.
- Cada localização da cache pode receber mais de uma localização da memória 🡪 como saber se o dado na cache corresponde ao dado requerido ? Adicionando um conjunto de tags 🡪 cache.
- A maneira mais simples de assinalar uma posição da cache para uma palavra de memória é através de seu endereço na memória 🡪 direct mapped.
Memória Cache
- nível da hierarquia entre CPU e Memória Principal ou qualquer espaço de armazenamento usado para tirar vantagem da localidade de acesso.
Miss penalty
- tempo para recolocar um bloco no nível superior e enviá-lo ao processador, quando ocorrer um miss. O maior componente do miss penalty é o tempo de acesso ao nível imediatamente inferior da hierarquia de memória.
Hit Time
- Tempo de acesso ao nível superior da hierarquia de memória, que inclui o tempo necessário para saber se no acesso ocorrerá um hit ou um miss.
Hit Ratio(Hit Rate)
- razão de acessos encontrados pelo número total de acessos ao nível superior.
Miss
- se o dado acessado não aparece em algum bloco do nível superior.
Hit
- se o dado acessado aparece em algum bloco no nível superior.
Bloco
- mínima unidade de informação que pode ou não estar presente em dois níveis de hierarquia de memória.
Principio da localidade
Tipos
Localidade Espacial
- Se um item é referenciado, itens cujos endereços são próximos a este, tenderão a ser referenciados também. EX: acesso a dados de um array.
Localidade Temporal
- Se um item é referenciado, ele tenderá a ser referenciado novamente. EX: loops ( instruções e dados).
O que é?
- Princípio da localidade 🡪 um programa acessa uma porção relativamente pequena do espaço endereçável em um instante qualquer.
O que é?
- Multi-níveis de memória com diferentes tamanhos e velocidades. As mais rápidas são as que tem maior custo de armazenamento por bit, e portanto as menores. Quanto menor a memória, mais perto do processador está localizada.
- A Hierarquia de memória foi criada para simular uma memória grande e rápida. Isto foi conseguido aproveitando o resultado de pesquisas
- Quanto mais longe do processador é mais lenta e tem custo menor
- Quanto mais próxima do processador é mais rápida e tem custo maior
Desempenho
Localidade Espacial
- Localidade Espacial 🡪 blocos de cache com mais de uma palavra.
- Se um item é referenciado, itens cujos endereços são próximos, tenderão a ser referenciado também.
- Para que a localidade espacial seja aplicada a uma arquitetura, uma linha da cache deve ter mais do que uma instrução.
Escrita
- Escrita 🡪 na escrita de uma instrução de store o dado tem que ser escrito na cache quando houver valores diferentes entre cache e memória principal o que é uma inconsistência.
- Um método é escrever também na memória principal, isto é chamado de writethrough.
write back
- Outro esquema de atualização da memória 🡪 write back 🡪 a memória só é atualizada quando o bloco da cache que sofreu modificação for substituído por outro.