سلسله مراتب پنهان یک جنبه حیاتی از معماری کامپیوتر است که عملکرد سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد، شامل سطوح متعدد حافظه کش است که برای کاهش زمان لازم برای دسترسی به داده ها از حافظه اصلی طراحی شده است.

ساختار Hierarchy

سلسله مراتب حافظه معمولی شامل چندین سطح است که معمولاً به عنوان حافظه L1، L2 و L3 نامگذاری می شوند.هر سطح در اندازه، سرعت و نزدیکی به هسته پردازنده متفاوت است. L1 حافظه کوچک ترین و سریع ترین است، در حالی که L3 بزرگتر اما کندتر است.

محاسبه در طراحی پنهان

محاسبات شامل تعیین اندازه حافظه کش، Associativity، اندازه بلوک و نرخ ضربه / خطا است. اندازه حافظه بر مقدار داده ذخیره شده تاثیر می گذارد، در حالی که Associativity تاثیر می گذارد که چگونه داده ها نقشه برداری می شوند. اندازه بلوک تعیین می کند که چقدر داده ها به هر عملیات کش منتقل می شوند.

به عنوان مثال، کل اندازه حافظه را می توان به عنوان:

اندازه درد = تعداد بلوک ها × اندازه [FLT 1 ]

طراحی ذهنیت

طراحی یک سلسله مراتب حافظه موثر شامل متعادل کردن اندازه، سرعت و هزینه است. کش های بزرگ تر نرخ های از دست دادن را کاهش می دهند اما تاخیر و هزینه را افزایش می دهند. بالاترین میزان ضربه را بهبود می بخشد اما طراحی سخت افزار، هدف این است که زمان دسترسی متوسط را در حالی که حفظ بهره وری هزینه است، به حداقل برساند.

ملاحظات دیگر شامل پروتکل های انسجام، سیاست های جایگزین و مصرف انرژی است.این عوامل بر عملکرد کلی سیستم و بهره وری انرژی تأثیر می گذارد.