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Principios básicos de la caché - Coggle Diagram
Principios básicos de la caché
Caché
La caché es un nivel de memoria entre el procesador y la memoria principal que almacena datos frecuentemente accesados para acelerar el procesamiento, aprovechando la localidad de acceso.
Localidad de acceso
Principio que describe cómo los datos usados recientemente tienden a ser reutilizados (localidad temporal) y cómo los datos cercanos a los accedidos son también propensos a ser requeridos (localidad espacial).
Fallo de caché
Se produce cuando el procesador solicita datos no presentes en la caché, generando un retraso por la transferencia desde la memoria principal.
Correspondencia directa
Tipo de organización de caché donde cada dirección de memoria principal se asigna a una única posición en la caché.
Etiqueta
Campo que contiene parte de la dirección de memoria principal asociada a los datos en la caché.
Bit de validez
Campo que indica si los datos en el bloque de caché son válidos.
Localidad temporal
Tendencia de los datos accedidos recientemente a ser solicitados de nuevo en el futuro cercano.
Localidad espacial
Propensión de los datos cercanos a uno accedido a ser utilizados en el corto plazo.
Penalización por fallo
Tiempo adicional necesario para traer un bloque desde la memoria principal a la caché.
Comienzo inmediato
Técnica para reanudar la ejecución tan pronto llega la primera palabra solicitada.
Palabra crítica primero
Método donde, ante un fallo, se transfiere primero la palabra solicitada.
Estrategias de Escritura en Caché
Reserva de escritura
Técnica que asigna un bloque de caché para almacenar datos modificados antes de escribirlos en la memoria principal.
Sin reserva de escritura
Actualiza la memoria sin cargar el bloque en la caché.
Escritura retardada
Estrategia que pospone la escritura en la memoria principal hasta que el bloque se reemplace en la caché.
Organización de la Caché
Caché combinada
Integra instrucciones y datos en una sola caché.
Caché separada
Mantiene cachés separadas para instrucciones y datos.
Diseño del Sistema de Memoria para Soporte de Cachés
Memoria DRAM
Componente principal de la memoria, optimizado para densidad en lugar de velocidad.
Ciclo de acceso a la memoria
Número de ciclos necesarios para acceder a la DRAM y transmitir los datos.
Entrelazado de Memoria
Distribuye datos entre varios bancos DRAM, maximizando el ancho de banda.
Tecnologías Modernas de DRAM
DDR DRAM
Permite transferir datos en ambos flancos del reloj, duplicando el ancho de banda.
SDRAM
Utiliza una señal de reloj para sincronizar el acceso con el procesador.
Pruebas de Rendimiento de Memoria
Pruebas Stream
Evalúan el rendimiento de la memoria en operaciones vectoriales largas.