Denisse Peñaloza y Laura Zúñiga

Profe: Héctor Leal

15/03/2012

2012Instituto tecnológico de chihuahua II

Introducción

Este documento es un breve resumen de lo que Stallings nos habla en su libre, es una explicación concreta , de los puntos mas importantes que se encuentran en su texto hablándonos ampliamente de lo que es la memoria cache, sus elementos y los tamaño en la que se pueden encontrar, también este documento muestra algunas imágenes que están en el libro de Stallings sobre el funcionamiento que según Stallings es de la memoria cache.

Memoria cache

Las memorias de los computadores, aunque parezcan conceptualmente sencillas, presentan tal vez mas amplia diversidad de tipos, tecnología, estructura, prestaciones y coste, entre todos los componentes de un computador. Ninguna tecnología es optima para satisfacer las necesidades de memoria de un computador, un computador convencional esta equipado con una jerarquía de subsistemas de memoria, algunos internos, y otros externos.

El objetivo de la memoria cache es lograr que la velocidad de la memoria sea lo mas rápida posible. Consiguiendo al mismo tiempo un tamaño grande al precio de memorias semiconductoras menos costosas.

Hay una memoria principal relativamente más grande y mas lenta, junto con una memoria cache mas pequeña y rápida. La cache contiene una copia de partes de la memoria principal. Cuando el procesador intenta leer una palabra de memoria. Se hace probación para determinar si la palabra esta en la cache, entonces se entrega dicha palabra, por lo contrario un bloque de memoria principal, consistente es un cierto numero de palabras, se transfiere a la cache y después la palabra se entrega al procesador, es probable que se hagan referencias futuras a la misma posición de memoria o a otras palabras del mismo bloque.

La cache consta de C líneas. Cada línea contiene K palabras, mas una etiqueta de unos cuantos bits; denominándose tamaño de línea al numero de palabras que hay en la línea. El numero de líneas es considerablemente menor que el numero de bloques de memoria principal. En todo momento un subconjunto de los bloques, de memoria reside en líneas de cache. Si se lee una palabra de un bloque que líneas, una línea dada no puede dedicarse univoca y permanentemente a un bloque, cada lineae incluye una etiqueta que identifica que bloque particular almacena. La etiqueta es usualmente una porción de la dirección de memoria principal, como describiremos mas adelante en esta sección.

Elementos del diseño de la cache:

El diseño de caches para HPC difiere bastante del diseño para otras plataformas hardware y aplicaciones. Diversos investigadores han concluido que las aplicaciones de HPC presentan unas presentaciones pobres en arquitecturas de computadores que emplean caches. Desde entonces, otros investigadores han mostrado que una jerarquía de caches puede ser útil para mejorar las prestaciones si el software de aplicación permite una explotación adecuada de cache.

Tamaño de cache:

Cuanto mas grande es, mayor es el numero de puertas implicadas en direccionar la cache. El resultado es que caches grandes tienden a ser ligeramente mas lentas que las pequeñas.

El tamaño de cache esta tambien limitado por las superficies disponibles de chip y de tarjeta.

Funcion de corerspondencia:

Ya que hay menos lineas de cache que bloques de memoria principal. Se necesita un algoritmo que haga corresponder bloques de memoria principal a lineas de cache. Se requiere algun medio para determinar que el bloque de memoria principla ocupa actualmente una linea dada de cache. La eleccion de la funcion de correspondencia determina como se organiza la cache.

Pueden utilisarse tres tecnicas: directa, asociativa, y asociativa por conjuntos.

- Correspondencia directa. La tecnica mas sencilla, denominada correspondencia directa, consiste en hacer corresponder cada bloque que memoria principal a solo una linea posible de cache.

- Correspondencia asociativa. La correspondencia asocitiva supera la desventaha de la directiva, permitiendo que cada bloque de memoria principal pueda cargarse en cualquier linea de la cache.

- Correspondencia asociativa por conjuntos. La correspondencia asociativa por conjuntos es una solucion de compromiso que recoge lo positivo de las correspondencias directa y asociativa por conjuntos es una solucion de compromiso que recoge lo positivo de las correspondencias directa y asociativa. Sin presentar sus desventajas.