Speicherhierarchie und Leistung

Um das Wievielfache der Trefferzeit des L1-Caches dauert ein Zugriff auf den DRAM-Hauptspeicher ungefähr (bei der CPU üblicher PCs und Server)?

  1. A2- bis 3-fach
  2. BEtwa das Zehn- bis Hundertfache
  3. C100.000-fach oder mehr
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Antwort: B. Etwa das Zehn- bis Hundertfache

Ein L1-Treffer ist in wenigen Zyklen (um 1 ns) erledigt, ein Zugriff auf den DRAM-Hauptspeicher dauert dagegen etwa zehn bis 100 ns, also etwa das Zehn- bis Hundertfache. Für eine CPU, die mit mehreren GHz läuft, entspricht das einer Wartezeit von mehreren hundert Zyklen, sodass Cache-Hierarchie und Prefetch für die Leistung unverzichtbar sind. Bei 2- bis 3-fach wäre die Bedeutung des Caches viel geringer. 100.000-fach oder mehr liegt nahe am Unterschied zu SSD oder Festplatte und trifft auf DRAM nicht zu.

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