Arquitectura De Memorias

Aquitectura de memorias

Por ejemplo, las memorias caché son muy rápidas, pero también son pequeños y caros. La caché de nivel dos está presente en algunas CPU, en otras CPU es tarea del diseñador del sistema para incorporar esta caché (si está presente en todos). En las CPUs de Intel que incluye el caché de nivel dos, como parte del paquete de la CPU, la memoria caché no es ampliable. Siguesiendo un costo menor que el nivel uno de caché debido a que amortizar el costo de la CPU a través de todos los bytes de la memoria caché de nivel dos. El programa, por supuesto, carga los datos en los registros y las tiendas de registro de datos en la memoria usando instrucciones como MOV. En particular, el acceso a la caché y el funcionamiento de la memoria virtual son generalmente transparentespara el programa. Por supuesto, si el programa realmente accede a la memoria principal en cada acceso, el programa se ejecuta muy lentamente desde modernos subsistemas DRAM de la memoria principal son mucho más lentos que la CPU. El trabajo de los subsistemas de memoria caché (y el controlador de memoria caché) es para mover datos entre la memoria principal y la caché de modo que el CPU puedeacceder rápidamente a datos de la caché. Del mismo modo, si los datos no está disponible en la memoria principal, pero está disponible en más lenta de la memoria virtual, el subsistema de memoria virtual se encarga de mover los datos desde el disco duro a la memoria principal (y el subsistema de almacenamiento en caché puede mover los datos desde la memoria principal para almacenar en caché para unacceso aún más rápido por la CPU).

En cambio, cuando la CPU solicita datos de la memoria, el nivel de un subsistema de caché se hace cargo. Si los datos solicitados está en la caché, entonces el nivel de un subsistema de caché devuelve los datos y que es el fin del acceso a la memoria. Por otro lado, si los datos no está presente en el nivel de una memoria caché, a continuación, pasa la solicitudhasta el subsistema de caché de nivel dos. Si el nivel dos del subsistema de caché tiene los datos, se devuelve estos datos a la caché de nivel uno, que devuelve los datos a la CPU. Memoria principal pasa estos datos a través de la caché de la CPU.

Los accesos más frecuentes tienen lugar en la memoria virtual.

Además, las instrucciones que los datos de acceso casi siempre se puede acceder aesos datos en un registro. Tales instrucciones ya codifican el registro "dirección" como parte del byte de MOD-REG-R / M. Por lo tanto, no se necesita ningún bit extra en una instrucción para el uso de un registro. Instrucciones de acceso a memoria que a menudo requieren bytes adicionales (es decir, el desplazamiento bytes), como parte de la codificación de instrucciones. En primer lugar, asumirque el valor someVar está presente en la memoria caché de nivel uno. La diferencia suele ser mucho mayor, sin embargo, si la memoria caché secundaria no se empaqueta junto con la CPU.

También puede ser que la caché de nivel 2 es más lenta que la memoria caché L1. Cuando la CPU lee datos de la caché L1, por lo general se vende (o escribe), sólo los datos solicitados. Si se ejecuta un "mov (al,memoria)," la instrucción, la CPU escribe solamente un solo byte de la memoria caché. Del mismo modo, si se ejecuta "mov (mem32, eax)," entonces la CPU lee 32 bits de la memoria caché L1. La mala noticia, sin embargo, es que el "mov (mem32, eax)," la instrucción no se completa hasta que la memoria caché L1 lee la línea de caché completa (de 16, 32, 64, etc, bytes) de la caché L2. Un rendimientosimilar abismo separa la caché L2 y la memoria principal. La memoria principal es normalmente un orden de magnitud más lento que la memoria caché L2. Una vez más la memoria caché L2 lee los datos de la memoria principal en bloques (líneas de cache) para acelerar el acceso a los elementos de memoria adyacentes.

6.5 Caché de Arquitectura

Hasta este punto, caché ha sido este lugar mágico que...