컴퓨터 구조 5_Cache Performance

그러므로 Block을 가져올 때 A 만 가져오는 것이 아니라 B도 가져오는 것,
즉 한 Block 안에 한 word만 들어오는 것이 아니라 여러 개의 word가 들어오게 하도록 해야 한다는 것이다.

 

 

 

회색 부분이 한 Block이고 하나의 word만 있는 것이 아니라 4word가 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, A를 쓰고 B를 쓰게 될 때 메모리까지 가지 않고 Cache에 접근해서 사용할 수 있는 장점이 있다.

2bit를 사용하지 않는 것은 Word 단위이기 때문이다.(MIPS는 byte 단위이다.) 64KB는 2의 16승 Byte 이고 2bit가 없어지므로 2의 14승 Byte 즉, 2의 14승 word가 들어올 수 있다. 1 block에 4word(2의 2승 word) 만큼 가져올 수 있다.
14bit 중 1block이 4word이고 2의 2승 word가 된다. 4개만큼 있고 그 중에서 내가 원하는 word가 원하는 것인지 찾는 것을 block offset이라고 한다.  그것이 LSB 2bit가 하는 역할이다. 14bit 중 2bit은 block offset이고 12bit은 
Index가 된다.  
64KB = 2^16Byte = 2^14 Wodr = 2^12Block이므로 12bit는 Index 2bit는 Block offset

 

 

 

Multiple Word Direct Mapped Cache
같은 Block 안에 있는 word는 Tag와 Valid를 공유한다. 반면 miss가 있을 경우 1word == 1block인 경우와 다르게
4word == 1block인 경우 시간이 더 많이 걸린다. ==> miss panelty
hit가 될 확률을 높이는 것이다. 1block 안에 몇 개의 word를 둘 것인가가 다음 관심거리가 된다.

 

Execution time = (executeion clock cycles + stall clock cycle ) * cycle time
miss penalty란..
메모리로부터 그 block을 캐시로 가지고 오는 시간과 그 다음에 CPU로 보내주는 것. Block 단위로 움직이기 때문에 miss penalty가 커지게 된다. hit time은 굉장히 작다. 그러므로 miss ratio를 줄이고 miss penalty도 줄이는 방법으로 나아가야 한다. What happnens if we increase Block size???

 

1block 1word를 사용할 경우 temporal 하지만 spacial 하지 않은 단점이 있고 1block 많은 word를 설정해버릴 경우
cache에 적은 Block이 들어가버리고 spacial locality를 넘는 경우가 포함될 수 있다. Block 안에 있는 word 사이의 spacial locality가 줄어들고 데이터 transfer 시간이 증가하는 단점이 생긴다.

 

Performance
좋아졌다가 올라가는 순간이 존재한다.