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(1) La memoria cache Tecniche di rimpiazzo. (2) Problemi con le cache °Ampiezza del blocco °Tipi di Cache Misses °Fully Associative Cache °N-Way Associative.

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Presentazione sul tema: "(1) La memoria cache Tecniche di rimpiazzo. (2) Problemi con le cache °Ampiezza del blocco °Tipi di Cache Misses °Fully Associative Cache °N-Way Associative."— Transcript della presentazione:

1 (1) La memoria cache Tecniche di rimpiazzo

2 (2) Problemi con le cache °Ampiezza del blocco °Tipi di Cache Misses °Fully Associative Cache °N-Way Associative Cache °Politiche di rimpiazzo dei blocchi

3 (3) Block Size °Benefici dalla località spaziale Località spaziale: è probabile che le parole che si trovano vicine ad una parola richiesta siano nuovamente richieste in tempi brevi. La località spaziale emerge spontaneamente nei programmi.

4 (4) Block Size La frequenza di miss si riduce allaumentare della dimensione dei blocchi. (miss rate) Ma attenzione se la dimensione dei blocchi è troppo grande la frequenza di miss aumenta perchè si ridurrebbe il numero di blocchi presenti nella cache. Il costo di una miss (miss penalty) aumenta al crescere della dimensione del blocco.

5 (5) Cache a confronto °Cache contenente 8 blocchi mappa diretta tagdati 2 vie tagdatitagdati completamente associativa tagdatitagdatitagdatitagdatitagdatitagdatitagdatitagdati 4 vie tagdatitagdatitagdatitagdati

6 (6) Esempio: mappa diretta °Cache da 4 parole °Sequenza di accessi: 0,8,0,6,8 (dim. Blocco=1B)

7 (7) Associativa a 2 vie °Cache da 4 parole °Sequenza di accessi: 0,8,0,6,8

8 (8) Completamente associativa °Cache da 4 parole °Sequenza di accessi: 0,8,0,6,8

9 (9) Block Replacement Policy (1/2) °Se abbiamo scelta dove andiamo a mettere un nuovo blocco?

10 (10) Block Replacement Policy (2/2) °Se è tutto vuoto, generalmente scriviamo il nuovo blocco nel primo. °Se tuttavia tutte le locazioni hanno già un blocco valido, possiamo usare una politica di rimpiazzo.

11 (11) Block Replacement Policy: LRU °LRU (Least Recently Used) Idea: buttare fuori blocchi con accesso meno recente. Pro: temporal locality => cose usate da poco potrebbero essere riusate a breve. Associatività:2 vie4 vie8 vie Dimensione LRURandom LRU Random LRURandom 16 KB5.2%5.7%4.7%5.3%4.4%5.0% 64 KB1.9%2.0%1.5%1.7%1.4%1.5% 256 KB1.15%1.17%1.13%1.13%1.12%1.12%

12 (12) Esempio °Abbiamo una 2-way set associative cache con 4 word di capacità totale e blocchi da 1 word. ° Supponiamo di voler effettuare gli accessi in memoria ai blocchi: 0, 2, 0, 1, 4, 0, 2, 3, 5, 4 Che percentuale di miss e di hit otterremo applicando la tecnica LRU?

13 (13) Example: LRU °Addresses 0, 2, 0, 1, 4, 0,... 0 lru 1 loc 0loc 1 set 0 set 1 02 lru set 0 set 1 lru set 0 set lru 0: miss, bring into set 0 (loc 0) 2: miss, bring into set 0 (loc 1) 0: hit 1: miss, bring into set 1 (loc 0) 4: miss, bring into set 0 (loc 1, replace 2) 0: hit 02 set 0 set 1 lru 0 set 0 set 1 lru 2 2 set 0 set lru 4


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