CEFET-RS Curso de Eletrônica

Documentos relacionados
ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES MEMÓRIA. Prof. Dr. Daniel Caetano

Memória Cache. Walter Fetter Lages.

Níveis de memória. Diferentes velocidades de acesso. Memória Cache. Memórias Auxiliar e Auxiliar-Backup

Hierarquia de Memória

Correção de Erros. Erros de memória de semicondutores podem ser:

Infraestrutura de Hardware. Explorando a Hierarquia de Memória

Hierarquia de Memória. Sistemas de Computação André Luiz da Costa Carvalho

Memória cache (cont.) Sistemas de Computação

Tempo de processador desperdiçado a fazer nada. Processor register 1 clock cycle (0.5 2 GHz) $??? DRAM semiconductor memory ns $10 $20

SSC0112 Organização de Computadores Digitais I

Hierarquia de Memória

Capítulo 5 Livro do Mário Monteiro Conceituação. Elementos de projeto de memória cache

Organização e Arquitetura de Computadores. Ivan Saraiva Silva

Sistemas de Memória II

Memória Cache. Memória Cache. Localidade Espacial. Conceito de Localidade. Diferença de velocidade entre Processador/MP

Universidade Federal de Campina Grande Departamento de Sistemas e Computação Curso de Bacharelado em Ciência da Computação.

Princípio da Localidade Apenas uma parte relativamente pequena do espaço de endereçamento dos programas é acessada em um instante qualquer Localidade

Gerenciamento de memória

Arquitectura de Computadores

Memória Cache. Adriano J. Holanda. 12 e 16/5/2017

FUNDAMENTOS DE ARQUITETURAS DE COMPUTADORES MEMÓRIA CACHE CONTINUAÇÃO CAPÍTULO 5. Cristina Boeres

Memória Cache. Aula 24

Memória e Hierarquia de Memória. Memória Vs. Armazenamento

SSC0611 Arquitetura de Computadores

MEMÓRIA CACHE FELIPE G. TORRES

Instituto de Matemática e Estatística - USP MAC Organização de Computadores EP1. Experimentos com o cache. Tiago Andrade Togores

Cache. Cache. Direct Mapping Cache. Direct Mapping Cache. Internet. Bus CPU Cache Memória. Cache. Endereço Byte offset

Arquitetura de Computadores. Hierarquia de Memória. Prof. Msc. Eduardo Luzeiro Feitosa

ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES I AULA 10: MEMÓRIA E HIERARQUIA DE MEMÓRIAS

Organização e Arquitetura de Computadores I

Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Implementação de um Sistema Simplificado de Memória Cache

Memória Cache: Funcionamento

Memória Cache endereço de memória

Arquitetura e Organização de Processadores. Aulas 9 e 10. Memória cache

Memória para CAD. Aleardo Manacero Jr.

Hierarquia de Memória

Memórias cache: uma introdução

Organização de Computadores

Arquitetura de Computadores

UFRJ IM - DCC. Sistemas Operacionais I. Unidade III Memória Primária. 29/04/2014 Prof. Valeria M. Bastos

ELECTRÓNICA DE COMPUTADORES. Sumário

FUNDAMENTOS DE ARQUITETURAS DE COMPUTADORES MEMÓRIA CACHE CAPÍTULO 5. Cristina Boeres

PCS-2529 Introdução aos Processadores. Prof. Dr. Paulo Sérgio Cugnasca

Arquitetura de Computadores. Memórias

Memória. Memória Cache

Organização e Arquitetura de computadores. Memórias

Arquitectura de Computadores

Memória 21/05/2010. Introdução. Hierarquia de Memória. Hierarquia de Memória. Arquitetura de Computadores

Sistemas Operacionais

Sistemas de Memória III

Capítulo 7 Sistemas de Memória. Ch7a 1

ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES MEMÓRIA. Prof. Dr. Daniel Caetano

Aula 06. Slots para Memórias

5 de Maio de Aula 15

Arquitectura de Computadores (ACom)

Memória Cache Prof. Rômulo Calado Pantaleão Camara. Carga Horária: 60h

Experimentos com o Cache Organização de Computadores

Sistemas Digitais II MEMÓRIA RAM. Prof. Marlon Henrique Teixeira agosto/2014

É um sinal elétrico periódico que é utilizado para cadenciar todas as operações realizadas pelo processador.

Aula 13: Memória Cache

Protocolos de Coerência de Memória Cache

INFORMÁTICA MEMÓRIAS. Prof. MSc. Glécio Rodrigues de Albuquerque

Memória cache. Sistemas de Computação

Microprocessadores. Memórias

Organização de Computadores

Lista de Exercícios 2 Prof. Daniel Caetano Solução

Manutenção de Microcomputadores I

Entender a diferença de velocidade UCP/MP e o conceito de localidade.

Organização e Arquitetura de Computadores

Gerência de Memória. Paginação

Sistemas Operacionais. Conceitos de Hardware

Universidade de São Paulo

DCC-IM/NCE UFRJ Pós-Graduação em Informática. Gabriel P. Silva. Microarquiteturas de Alto Desempenho

Gerência de Entrada e Saída

ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES MEMÓRIA E BARRAMENTOS DE SISTEMA. Prof. Dr. Daniel Caetano

HARDWARE. Givanaldo Rocha

4.3 - DMA & Chipset. CEFET-RS Curso de Eletrônica. Profs. Roberta Nobre & Sandro Silva. e

Hierarquia de memória

PIPELINE DE INSTRUÇÕES (estratégia e desempenho) Adão de Melo Neto

Professor: Vlademir de Oliveira Disciplina: Microcontroladores e DSP. Memórias de Dados e de Programa

ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES MEMÓRIA E BARRAMENTOS DE SISTEMA. Prof. Dr. Daniel Caetano

Gerenciamento de memória

Sistemas de Memória I

Memória cache segunda parte. Organização de Computadores. Aula 17. Memória cache segunda parte. 1. Mapeamento completamente associativo

Adriano J. Holanda FAFRAM. 4 e 11 de maio de 2012

Infraestrutura de Hardware. Explorando Desempenho com a Hierarquia de Memória

Hierarquia de memória e a memória cache

HARDWARE COMPONENTES BÁSICOS E FUNCIONAMENTO. Wagner de Oliveira

Conceitos e Gerenciamento de Memória

Arquitetura e Organização de Processadores. Aulas 06 e 07. Superescalaridade

ENDEREÇAMENTO DE INSTRUÇÕES. Adão de Melo Neto

Gerência de Memória. Endereçamento Virtual (1) Paginação. Endereçamento Virtual (2) Endereçamento Virtual (3)

SRAM Static RAM. E/L Escrita Leitura. FPM DRAM Fast Page Mode EDO DRAM Extended Data Output SDRAM Synchronous DDR SDRAM Double Data Rate RDRAM Rambus

MEMÓRIAS SEMICONDUTORAS

INSTITUTO FEDERAL CATARINENSE Campus Ibirama

Escola Secundária de Emídio Navarro

Escola Secundária de Emídio Navarro

ARQUITETURA DE COMPUTADORES

Transcrição:

CEFET-RS Curso de Eletrônica 3.2 - Cache Profs. Roberta Nobre & Sandro Silva robertacnobre@gmail.com e sandro@cefetrs.tche.br

Cache Wait States CPU Principal Durante o processamento normal, o processador realiza muitos acessos (leitura ou escrita) à memória; O processador é um dispositivo rápido; A memória é bem mais lenta que o processador. Ocorre wait-states durante os acessos à memória. Unidade 03.2.2

Cache Aumentar a velocidade do acesso à memória; Principal DRAM Grande capacidade de armazenamento; Custo por palavra reduzido; Baixo consumo. Cache SRAM Alta velocidade; Alto custo; Alto consumo; Não requer refresh. Unidade 03.2.3

Cache Aumentar a velocidade do ciclo de memória; CPU Wait States Controle e gerência da cache Cache Principal Todo o controle e gerenciamento deve ser realizado por hardware; O processador não toma conhecimento da existência da memória cache; Todos os acessos à memória principal são interceptados e resolvidos pelo controle de cache. Unidade 03.2.4

Cache O gerenciamento da cache tira proveito da concentração de referências, ou seja, os trechos de programa e dados mais usados devem efetivamente estar presentes na cache quando necessários. Unidade 03.2.5

Leitura na memória Cache CPU Wait States read Controle e gerência da cache Principal Cache Cache hit: O processador realiza operação de leitura (read) e o controle da cache detecta que o bloco está presente na cache, a palavra é fornecida pela cache; Unidade 03.2.6

Leitura na memória Cache read CPU Wait States Controle e gerência da cache Cache Principal Cache miss: O processador realiza operação de leitura (read) e o controle da cache detecta que o bloco está ausente na cache, a palavra é fornecida pela memória principal e é copiada na cache; Unidade 03.2.7

Leitura na memória Cache Estratégias para leitura de blocos da memória cache: A palavra pode ser fornecida ao processador tão logo esteja disponível (load-through); A palavra somente é fornecida após a cache ser totalmente atualizada com o novo bloco. Unidade 03.2.8

Escrita na memória Cache CPU Controle e gerência da cache Cache Principal Quando o bloco onde se encontra a palavra se encontra na cache, o processador realiza operação de escrita (write) na memória principal e na cache simultaneamente (storethrough ou write-through). Unidade 03.2.9

Escrita na memória Cache CPU Controle e gerência da cache Cache Principal Quando o bloco onde se encontra a palavra se encontra na cache, o processador realiza operação de escrita (write) somente na cache, marcando-a como alterada (dirty). Quando o bloco precisar ser substituído, a memória principal é atualizada (write-back). Unidade 03.2.10

Escrita na memória Cache CPU Controle e gerência da cache Cache Principal Quando o bloco onde se encontra a palavra não se encontra na cache, o processador realiza operação de escrita (write) somente na memória principal e o bloco não precisa ser copiado para a cache. Unidade 03.2.11

Mapeamento da memória Cache Deve existir uma indicação de quais blocos da memória principal estão presentes na cache e onde eles estão localizados na cache. Tipos de mapeamento: Direto; Associativo; Bloco associativo. Unidade 03.2.12

Mapeamento Direto cache bloco 0 k blocos bloco 0 bloco 1 bloco 1 bloco m bloco m+1 bloco m-1 bloco 2m bloco 2m+1 end no bloco palavra Pode ocorrer substituições de blocos, enquanto outros ficam ociosos. Unidade 03.2.13

Mapeamento Associativo cache bloco 0 k blocos bloco 0 bloco 1 bloco 1 bloco m-1 palavra Requer memória associativa entre todos os endereços para realizar a busca na cache (alto custo). Unidade 03.2.14

Mapeamento Grupo Associativo cache bloco 0 bloco 1 bloco 2 bloco 3 bloco 4 bloco 5 k blocos bloco 0 bloco 1 bloco m/3 bloco m/3+1 bloco 2m/3 bloco 2m/3+1 conj bloco palavra Requer memória Associativa somente dentro de cada bloco; Melhor utilização dos blocos. Unidade 03.2.15