分级内存系统的设计是为了通过将内存组织到缓存,主内存,存储等不同级别来优化数据访问时间. 计算访问延迟需要了解从每个级别检索数据的时间和访问每个级别的可能性.

理解内存等级

内存等级结构是为了平衡速度和成本。缓存等更快的内存级别较小,而且费用更高,而软盘存储等更慢的级别则更大,更便宜。数据访问时间在这些级别上差异很大。

计算访问间隔

总访问延迟可使用公式计算:

访问时间=(高速×缓存访问时间)+(Miss rate×下关访问时间)]

· :

  • Hit rate:数据在当前水平中找到的可能性.
  • Miss rate:数据找不到,必须从较低级别检索的可能性。
  • 访问时间:在特定级别访问数据所需的时间.

示例计算

如果缓存的命中率是90%,访问时间为1纳秒。主内存的访问时间为100纳秒。平均访问时间计算如下:

机车轴=(0.9×1纳秒)+(0.1×100纳秒) =0.9纳秒+10纳秒=10.9纳秒 ].

结论

计算访问间隔需要了解缓存点击和缺失的概率,以及每个内存级别的访问时间。这有助于设计高效的内存系统,优化性能。