直接映射、組相聯、全相聯的差異：快取架構比較

適用於什麼情況

直接映射

簡單、低功耗與速度，比命中率更重要時。

組相聯

大部分快取的實際選擇。有數個路，就能以少許成本消除大半的衝突未命中。

全相聯

命中率重要，且能負擔比較成本的非常小型結構。

相關名詞的解說

直接映射快取

每個位址的資料在快取中可放置的位置只固定在一處的快取結構。電路簡單、命中時間短，但容易發生爭用同一位置的衝突失誤。

組相聯快取

資料可放在由位址決定的某一組內的多個位置(路)中任一處的快取結構。n路的話，每次存取要並行比對n個標籤。

全相聯快取

任何資料都可放在快取內任何位置的快取結構。不會發生衝突失誤，但必須與所有標籤比對，不適合大型快取。用於TLB等。

快取行

快取與下層之間讀寫資料的單位。也稱為快取區塊。多數CPU為64位元組，位址的低位元表示行內的位置(位移)。

相關的比較

• 寫透與寫回的差異：快取寫入方式比較以寫入方式、記憶體流量、速度、一致性、複雜度、逐出成本與用途等面向，用表格比較寫透與寫回的快取。
• CPU 與 GPU 的差異：結構、擅長的運算、用途比較從設計目的、核心數、執行模型、快取、記憶體頻寬、分支、資料傳輸與擅長的運算等面向，以表格比較 CPU 與 GPU。
• I2C、SPI、UART 的差異：佈線、速度、使用時機比較從佈線數量、時脈、速度、連接形態、位址、錯誤偵測與在微控制器上的主要用途等面向，以表格比較 I2C、SPI、UART。
• Verilog 與 VHDL 的差異：兩種硬體描述語言比較從來歷、語法、型別、大小寫、驗證功能、使用領域與選擇方式等面向，以表格比較 Verilog 與 VHDL。
• NVMe 與 SATA SSD 的差異：速度、介面、選擇方式從介面、速度、延遲、指令佇列、外型、耗電量、相容性、價格與適合的使用者等面向，以表格比較 NVMe 與 SATA 的 SSD。
• MCU與MPU的差異：微控制器與微處理器比較以整合度、時脈、記憶體、作業系統、即時性、耗電量、開機時間、成本與用途等面向，用表格比較MCU與MPU。