Память. Нижний уровень

КЭШ с прямым отображением памяти

КЭШ-памяти с прямым отображением (см. рисунок ниже) требует минимального объема оборудования. При этом всю основную память можно представить в виде двухмерного массива блоков (КЭШ-строк), в котором количество рядов равно числу строк в КЭШ-памяти, а в каждом ряду последовательно находятся блоки, переадресуемые на одну и ту же строку КЭШ-памяти. В приведенном примере количество строк соответствует разрядности индекса, а количество блоков в строке - разрядности тега. Общий объем КЭШ-памяти составляет 64К байт.

Схема КЭШ-памяти с прямым отображением

Логика работы КЭШ сводится к следующему. При поступления адреса анализируется поле "индекс". Оно указывает на одну из 16К строк, а именно, на ту, где могут быть данные (например, при чтении). Затем сравниваются старшие 16 бит адреса с тегом, который хранится в строке. При совпадении проискодит КЭШ-попадание, иначе - КЭШ- промах. В этом случае требуется всего лишь один многоразрядный компаратор, на вход которого подается тег с той единственной КЭШ- строки, которая оказывается выбранной полем "индекс". Именно так была устроена одна из первых реализаций КЭШа - накристальная КЭШ- память в микропроцессоре фирмы Motorola MC68020: 32 строки по 8 байтов образуют 256-байтовый КЭШ с прямым отображением.

Яндекс.Метрика