设计有效的CPU缓存系统需要理解各种计算,遵守行业标准,平衡性能权衡。 正确的缓存设计可以大大提高处理器的效率和速度。

在缓存设计中计算

关键计算包括确定缓存大小、块大小和关联性。这些因素影响命中率和总体性能。总缓存大小是通过块大小乘以块大小来计算的。关联性影响一个数据块可住多少地方,影响访问速度和冲突缺失。

例如,平均内存访问时间(AMAT)可以使用公式来估计:

AMAT = 命中时间+ 差分率× 罚球小姐

标准和工业准则

JEDEC内存标准等标准为缓存内存模块和配置提供了指南,这些标准确保了兼容性,并优化了不同硬件平台的性能,它们指定了电压水平,时间,物理维度等参数.

业绩权衡

设计缓存系统需要平衡几个因素。 增加缓存大小可以减少误差率,但可能导致更高的延迟和成本。 更高的关联性可以提高命中率,但又会使硬件设计复杂化,并增加访问时间。块大小会影响空间位置和传输效率。

  • 缓存大小
  • 协会
  • 块大小
  • 延迟
  • 费用