Speicherhierarchie
Lernen Sie die Speicherhierarchie und die Leistung mit Multiple-Choice-Fragen kennen: Cache-Organisation, Berechnungen mit Tag/Set/Offset, Ersetzungs- und Schreibstrategien, die drei Arten von Misses und die mittlere Speicherzugriffszeit.
Die Fragen zu diesem Thema folgen in Kürze.
Speicherhierarchie: Das Wichtigste
Eine CPU-Operation dauert deutlich weniger als eine Nanosekunde, doch das Lesen von Daten aus dem DRAM-Hauptspeicher dauert zehn bis hundert Nanosekunden. Um diese Lücke zu überbrücken, schichten Computer eine Hierarchie von kleinen, schnellen Caches bis zu großem, langsamem Hauptspeicher und Massenspeicher übereinander und halten häufig genutzte Daten in den schnellen Ebenen.
Caches funktionieren, weil Programme zeitliche und räumliche Lokalität zeigen. Wer direkt abgebildete und satzassoziative Organisation, die Aufteilung von Adressen in Tag, Index und Offset, die drei Arten von Misses und die Berechnung der mittleren Speicherzugriffszeit versteht, erkennt, warum Datenlayout und Schleifenreihenfolge die Leistung um ein Mehrfaches verändern können.
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