Memoria Caché Gustavo Andrés Uribe Gómez. Características Principales de las Memorias.
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Memoria Caché
Gustavo Andrés Uribe Gómez
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Características Principales de las Memorias
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Jerarquía de Memorias
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Principios de la Memoria Caché
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Principios de la Memoria Caché
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Diagrama de Flujo Lectura Memoria con Caché
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Ejemplos de Memoria Caché
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Evolución Memoria Caché - Intel
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Elementos de Diseño de Memoria Caché
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Caché de Direccionamiento Lógico
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Caché de Direccionamiento Físico
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Caché de Asignación Directa
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Caché de Asignación Directa
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Caché Asignación Directa
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Caché de Asignación Asociativa
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Caché de Asignación Asociativa
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Caché de Asignación Asociativa de Grupo
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Caché de Asignación Directa de Grupo
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Caché de Asignación Directa de Grupo
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Algoritmos de reemplazo
• En la asignación directa no hay elección.• Ultimo recientemente usado (LRU)• Cola (FIFO)• Menos Frecuentemente Usado (LFU)• Aleatorio (Random)
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Políticas de Escritura
• Problema en múltiples procesadores (caché por procesador) y múltiples dispositivos accediendo a la memoria principal.
• Solucioneso Write throught: Mantener siempre actualizada la memoria
principal cada vez que se realice una operación de escritura. Todos las caches se actualizan al realizarse una escritura en la memoria principal.
o Write back: Cada línea en la caché tiene un bit de Update, que indica que la línea a sido actualizada. Los sistemas de I/O no pueden acceder a la memoria principal sino a la caché.
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Line Size
• Bloques grandes de memoria principal reducen el número de bloques que se pueden asignar en la caché y ocasiona que las lineas tengas que ser actualizadas muy frecuentemente.
• El tamaño de la caché optima varía de acuerdo al programa y hasta el momento se considera que está entre los 8 y 32 bytes. Aunque para sistemas de alta complejidad computacional se usan de 64 a 128 bytes.
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Número de Caches
• La caché de nivel L2 y L3 puede ubicarse en el chip o fuera de él, pero con memorias SRAM.
• El uso de diferentes niveles de caché mejoran el rendimiento de los procesadores, sin embargo aumentan considerablemente la complejidad del procesador, aumentando la dificultad de los algoritmos de reemplazo y las políticas de escritura.
• El uso de la caché L1 para datos e instrucciones por separado favorece los procesadores superescalares o de ejecución en paralelo.
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Número de Caches
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Pentium 4 - Caché
• Caché L1 o 8Kbyteso Líneas de 64 byteso Asignación de 4 vías asociativa de grupo.
• Caché L2 o 512Kbyteso Líneas de 128 byteso Asignación de 8 vías asociativa de grupo.
• Caché L3 en el chipo Asignación de 8 vías asociativa de grupo.o 1 MB
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Caché ARM
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GRACIAS