14.캐시 메모리

1.저장장치의 계층구조(memory hierarchy)

  1)정의 : 저장장치의 종류 중에서 CPU와의 거리를 기준으로 잡고  계층적으로 나눈 것. 

  2)원칙

 

 

2.캐시 메모리(Cashe Memory)

  1)정의 :CPU와 메모리 사이에 위치하고 레지스터보다 용량이 크고 메모리보다 빠른

   SRAM기반의 저장장치.

  -CPU의 연산속도와 접근속도의 차이를 줄이기 위해 존재함.

  -캐시 메모리를 사용함으로써 메모리의 접근을 줄이고 빠른 연산을 할 수 있다.

 

 

 *계층적 캐시메모리

 캐시메모리는 계층적으로 복수 개가 존재하고 CPU에서 가장 가까운 순서부터

  L1,L2,L3 캐시메모리가 있다.

*멀티 코어 프로세스의 캐시메모리

 

3.참조 지역성의 원리

  1)정의 및 개요

  -CPU가 메모리에 접근할 때 주된 경험을  바탕으로 만들어진 원리.

   -1번은 시간지역성(temporal locality), 2번은 공간지역성(spatial locality)이라고도 한다.

  -시간지역성은 프로그램 실행 중 여러 번 쓰인 데이터를 접근하고,

   공간지역성은 자주 쓴 프로그램 근처로 메모리로 접근하려는 경향이다.

 

 

 2)캐시히트, 캐시미스 ,캐시 적중률

  -캐시메모리는 CPU가 자주 사용할 메모리를 예측하여 미리 저장한다.

- 캐시히트(cashe hit): 캐시메모리가 예측한 데이터를  CPU가 사용했을 경우 => 성능향상.

 -캐시미스(cashe miss) 캐시메모리가 예측한 데이터를 CPU가 사용하지 않을 경우=> 성능하락.

 -캐시적중률(cashe hit ratio); 캐시가 히트되는 비율

 -성능을 높일려면 캐시적중률을 높여야 한다.