메모리 계층 구조

페이지 크기 4 KB, 라인 크기 64바이트인 시스템에서 L1 캐시를 가상 인덱스·물리 태그(VIPT) 방식으로 하고, 인덱스와 오프셋을 페이지 내의 비트만으로 구성하고자 합니다. 8-way 세트 연관이라면 캐시 용량은 최대 얼마까지 할 수 있습니까?

  1. A32 KB
  2. B4 KB
  3. C256 KB
정답과 해설 보기

정답: A. 32 KB

페이지 내 주소는 4 KB = 2¹² 이므로 12비트이며, 이 범위는 가상 주소와 물리 주소에서 같습니다. 인덱스와 오프셋을 합쳐 12비트 이내로 하려면 1-way당 용량을 2¹² = 4 KB 이하로 해야 합니다. 8-way라면 4 KB × 8 = 32 KB까지 할 수 있습니다. 4 KB는 1-way 분량의 용량만 답한 값입니다. 256 KB로 하면 인덱스에 페이지 번호의 비트가 들어가, 같은 물리 주소가 다른 세트에 들어가는 문제가 생깁니다.

  • A. 올바릅니다. 1-way 4 KB × 8-way = 32 KB입니다.
  • B. 4 KB는 1-way 분량의 용량입니다.
  • C. 256 KB에서는 인덱스가 페이지 내에 들어가지 않습니다.
이 분야 연습하기 분야로 돌아가기

메모리 계층 구조의 다른 문제

  1. L1 캐시에 가상 인덱스·물리 태그(VIPT) 방식이 자주 사용되는 주된 이유는 무엇입니까?
  2. 캐시의 히트 시간이 2사이클, 미스율이 4%, 미스 페널티가 150사이클일 때, 평균 메모리 접근 시간은 몇 사이클입니까?
  3. 캐시가 이상적이라면 평균 CPI가 1.0인 프로세서에서, 명령 하나당 평균 1.3회의 메모리 접근이 있고 그 미스율이 2%, 미스 페널티가 100사이클일 때, 실제 평균 CPI는 얼마입니까?
  4. 논블로킹 캐시(non-blocking cache, 미스를 처리하는 중에도 다른 접근을 받아들이는 캐시)의 주된 이점은 무엇입니까?
  5. L1 캐시의 미스율(전체 접근에 대한 비율)이 4%, L2 캐시의 전역(global) 미스율(전체 접근 중 L2에서도 미스하는 비율)이 1%일 때, L2의 지역(local) 미스율은 얼마입니까?

이 분야의 비교