体系结构第5章 节 第3讲.pptVIP

国家精品课程：计算机体系结构;例子：DEC的Alpha AXP21064中的内部数据Cache;2. 结构图;“写合并”与不采用“写合并”的比较;5. 混合Cache与分离Cache (1) 优缺点 (2) 分离Cache平均失效率的计算： ;解： (1) 如前所述，约75%的访存为取指令。因此，分离 Cache的总体失效率为： (75%×0.64%)＋(25%×6.47%)＝2.10% 根据表5-4，容量为32KB的混合Cache的失效率略 低一些，只有1.99%.;(2) 平均访存时间公式可以分为指令访问和数据访问两 部分： 平均访存时间＝指令所占的百分比× (指令命中时间＋指令失效率×失效开销)＋ 数据所占的百分比× (数据命中时间＋数据失效率×失效开销) 所以，两种结构的平均访存时间分别为： 平均访存时间分离＝75%×(1＋0.64%×50)＋ 25%×(1＋6.47%×50) ＝(75%×1.32)＋(25%×4.325) ＝0.990＋1.059＝2.05;平均访存时间混合＝75%×(1＋1.99%×50)＋ 25%×(1＋1＋1.99%×50) ＝(75%×1.995)＋(25%×2.995) ＝1.496＋0.749＝2.24;例5.2 我们用一个和Alpha AXP类似的机器作为第一个例子。当不考虑存储器停顿时，所有指令的执行时间都是2.0个时钟周期。假设Cache失效开销为50个时钟周期， Cache的失效率为2%，平均每条指令访存1.33次。试分析Cache对性能的影响。;考虑Cache的失效后，性能为： CPU 时间有cache＝IC×(2.0＋(1.33×2%×50)) ×时钟周期时间 ＝IC×3.33×时钟周期时间;平均访存时间＝命中时间＋失效率×失效开销 可以从三个方面改进Cache的性能： (1) 降低失效率 (2) 减少失效开销(3) 减少Cache命中时间 15种Cache优化技术;减少命中时间;