Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
Dôsledky výkonu:
* Zvýšená latencia: Toto je najpôsobivejší a najvýznamnejší dôsledok. CPU musí pred písaním načítať dátový blok z hlavnej pamäte (RAM) alebo vyrovnávacej pamäte na nižšej úrovni (napríklad L2 alebo L3). Prístup hlavnej pamäte je výrazne pomalší ako prístup k vyrovnávacej pamäte.
* cykly zastavenia: CPU sa často zastavuje, čo znamená, že prestane vykonávať pokyny, zatiaľ čo čakanie na získanie údajov z hlavnej pamäte. Tento čas zastavenia priamo prispieva k zníženej rýchlosti vykonávania programu. Závažnosť stánku závisí od latencie prístupu k pamäti a účinnosti subsystému pamäte.
* Tvrdenie zbernice: Načítanie údajov z hlavnej pamäte vyžaduje použitie systémovej zbernice (komunikačná cesta medzi procesorom, pamäťou a inými komponentmi). To môže spôsobiť tvrdenie o zbernici, čo potenciálne spomaľuje ďalšie operácie, ktoré potrebujú prístup k pamäti.
* nižší celkový výkon systému: Vysoká miera misie zápisu môže výrazne degradovať celkový výkon systému, najmä v prípade aplikácií s častými zápisnými operáciami, ako sú databázové systémy alebo vedecké simulácie.
* Zvýšená spotreba energie: Prístup k hlavnej pamäte spotrebuje viac energie ako prístup k vyrovnávacej pamäte. Preto vysoká miera misy v zápise vedie k zvýšenej spotrebe energie.
Dôsledky týkajúce sa koherencie vyrovnávacej pamäte (v systémoch s viacerými procesormi):
* Cache Coherency Protocol Radhead: V systémoch s viacerými procesormi je udržiavanie koherencie vyrovnávacej pamäte rozhodujúce pre zabezpečenie toho, aby všetky procesory mali konzistentný pohľad na pamäť. Write Miss môže spustiť protokoly koherencie vyrovnávacej pamäte (napr. MESI), čo vedie k:
* Viac autobusovej dopravy: Procesory môžu potrebovať snoop (monitorovať) iné vyrovnávacie pamäte, aby skontrolovali, či majú kópiu dátového bloku.
* Invalidácia riadkov vyrovnávacej pamäte: Ak má iný procesor kópiu dátového bloku, táto kópia musí byť zneplatnená, aby sa zabránilo nezrovnalostiam.
* zápisy: Ak má iná vyrovnávacia pamäť špinavú (upravenú) kópiu, upravené údaje musia byť zapísané späť do hlavnej pamäte alebo do inej vyrovnávacej pamäte.
Dôsledky implementácie:
* Písanie vs. zásady zápisu: Spôsob, akým sa zaobchádza s miss, závisí od politiky zápisu vyrovnávacej pamäte:
* napísať: Dáta sú zapísané do vyrovnávacej pamäte aj hlavnej pamäte súčasne pri Miss Write. Aj keď je to jednoduché, má za následok vysokú autobusovú dopravu a potenciálne prekážky.
* zápis: Dáta sú napísané iba do vyrovnávacej pamäte. Upravené údaje sú napísané späť do hlavnej pamäte neskôr, keď je vysťahovaný riadok vyrovnávacej pamäte. Táto politika môže znížiť autobusovú dopravu, ale zvyšuje zložitosť riadenia riadkov špinavej vyrovnávacej pamäte.
* Write ALLOCATE VS. Tieto pravidlá určujú, či je riadok vyrovnávacej pamäte pridelený na základe Write Miss:
* napísať pridelenie: Rad vyrovnávacej pamäte je pridelený (privedený do vyrovnávacej pamäte) skôr, ako dôjde k zápisu. Toto je bežné u pamiatkových pamätníkov, pretože umožňuje efektívne budúcnosť zápisov na rovnaké miesto.
* Napíš NIE ALLOCAT: Riadok vyrovnávacej pamäte nie je pridelený na slečnu Write. Zápis ide priamo do hlavnej pamäte a obíde vyrovnávaciu pamäť. Toto sa často používa s tlakovými pamiatkami, aby sa predišlo zbytočnému znečisteniu vyrovnávacej pamäte s údajmi, ku ktorým sa nemusí čoskoro dostať znova.
* Zvýšená hardvérová zložitosť: Implementácia a správa protokolov koherencie vyrovnávacej pamäte a zásady zapisovania zásad zvyšujú zložitosť logiky navrhovania a riadenia hardvéru.
v súhrne:
Cache Write Miss môže mať významný negatívny vplyv na výkon, spotrebu energie a zložitosť systému. Špecifické dôsledky závisia od architektúry vyrovnávacej pamäte, politiky písať a povahy pracovného zaťaženia. Efektívne stratégie správy vyrovnávacej pamäte, ako je optimalizácia vzorov prístupu pamäte a výber vhodných konfigurácií vyrovnávacej pamäte, sú rozhodujúce pre zmiernenie týchto účinkov.