Серверы корпоративных баз данных


Организация кэш-памяти - часть 6


Увеличение производительности кэш-памяти

Формула для среднего времени доступа к памяти в системах с кэш-памятью выглядит следующим образом:

Среднее время доступа = Время обращения при попадании + Доля промахов x Потери при промахе

Эта формула наглядно показывает пути оптимизации работы кэш-памяти: сокращение доли промахов, сокращение потерь при промахе, а также сокращение времени обращения к кэш-памяти при попадании. Ниже на рисунке 3.23 кратко представлены различные методы, которые используются в настоящее время для увеличения производительности кэш-памяти. Использование тех или иных методов определяется прежде всего целью разработки, при этом конструкторы современных компьютеров заботятся о том, чтобы система оказалась сбалансированной по всем параметрам.

Метод Доля

промахов

Потери

при

промахе

Время обращения при попадании Сложность аппаратуры Примечания

Увеличение размера блока + -

0

Повышение степени ассоциативности +

- 1

Кэш-память с вспомогательным кэшем +

2

Псевдоассоциативные кэши +

2

Аппаратная предварительная выборка команд и данных +

2 Предварительная выборка данных затруднена
Предварительная выборка под управлением компилятора +

3 Требует также неблокируемой кэш-памяти
Специальные методы для уменьшения промахов +

0 Вопрос ПО
Установка приоритетов промахов по чтению над записями

+

1 Просто для однопроцессорных систем
Использование подблоков

+ + 1 Сквозная запись + подблок на 1 слово помогают записям
Пересылка требуемого слова первым

+

2

Неблокируемые кэши

+

3

Кэши второго уровня

+

2 Достаточно дорогое оборудование
Простые кэши малого размера -

+ 0

Обход преобразования адресов во время индексации кэш-памяти

+ 2

Конвейеризация операций записи для быстрого попадания при записи

+ 1

Рис. 3.23. Обобщение методов оптимизации кэш-памяти




Начало  Назад  Вперед