Cache hierarchyCache hierarchy, or multi-level caches, refers to a memory architecture that uses a hierarchy of memory stores based on varying access speeds to cache data. Highly requested data is cached in high-speed access memory stores, allowing swifter access by central processing unit (CPU) cores. Cache hierarchy is a form and part of memory hierarchy and can be considered a form of tiered storage. This design was intended to allow CPU cores to process faster despite the memory latency of main memory access.
Mémoire cacheUne mémoire cache ou antémémoire est, en informatique, une mémoire qui enregistre temporairement des copies de données provenant d'une source, afin de diminuer le temps d'un accès ultérieur (en lecture) d'un matériel informatique (en général, un processeur) à ces données. Le principe du cache est également utilisable en écriture, et existe alors en trois modes possibles : write-through, write-back et write-around.
Principe de localité (informatique)Le principe de localité est un terme générique en informatique, qui correspond à une observation des programmes actuels et regroupe différents types de localités. Les programmes possèdent deux caractéristiques intéressantes : ils tendent à utiliser les instructions et les données qui sont situées dans la zone mémoire proche des données et instructions accédées récemment: il s'agit du principe de localité spatiale. Alors que les programmes suivent fréquemment des boucles et des sauts pour les instructions, la localité spatiale est encore plus marquée pour les données.
Protocole de cohérence de cachethumb|Schéma illustrant le besoin d'un protocole de cohérence de cache. En informatique, un protocole de cohérence de cache, sous entendu cache processeur, est un protocole de communication utilisé dans les architectures multi-processeurs pour assurer aux processeurs une vue cohérente de la mémoire. En particulier, il permet de répercuter les écritures faites par chaque processeur aux autres, en modifiant ou en invalidant les lignes de cache communes.
Non uniform memory accessEn informatique, un système NUMA (pour non uniform memory access ou non uniform memory architecture, signifiant respectivement accès mémoire non uniforme et architecture mémoire non uniforme) est un système multiprocesseur dans lequel les zones mémoire sont séparées et placées en différents endroits (et sur différents bus). Vis-à-vis de chaque processeur, les temps d'accès diffèrent donc suivant la zone mémoire accédée.
Cache de processeurUn cache de processeur est une antémémoire matérielle utilisée par l'unité centrale de traitement (CPU) d'un ordinateur pour réduire le coût moyen (temps ou énergie) de l’accès aux données de la mémoire principale. Un cache de processeur est une mémoire plus petite et plus rapide, située au plus près d'une unité centrale de traitement (ou d'un cœur de microprocesseur), qui stocke des copies des données à partir d'emplacements de la mémoire principale qui sont fréquemment utilisés avant leurs transmissions aux registres du processeur.
Cache prefetchingCache prefetching is a technique used by computer processors to boost execution performance by fetching instructions or data from their original storage in slower memory to a faster local memory before it is actually needed (hence the term 'prefetch'). Most modern computer processors have fast and local cache memory in which prefetched data is held until it is required. The source for the prefetch operation is usually main memory.
Hiérarchie de mémoireDans un ordinateur, le processeur accède aux instructions du programme à exécuter ainsi qu'aux données nécessaires à son exécution depuis la mémoire. Il existe une hiérarchie des mémoires informatiques : les plus rapides sont les plus coûteuses, donc en nombre limité, et placées le plus près du processeur (les registres font partie intégrante du processeur). Les plus lentes sont les moins coûteuses et sont éloignées du processeur. Le matériel et le système d'exploitation sont responsables du déplacement des objets le long de cette hiérarchie.
Cache control instructionIn computing, a cache control instruction is a hint embedded in the instruction stream of a processor intended to improve the performance of hardware caches, using foreknowledge of the memory access pattern supplied by the programmer or compiler. They may reduce cache pollution, reduce bandwidth requirement, bypass latencies, by providing better control over the working set. Most cache control instructions do not affect the semantics of a program, although some can.
Page cacheIn computing, a page cache, sometimes also called disk cache, is a transparent cache for the pages originating from a secondary storage device such as a hard disk drive (HDD) or a solid-state drive (SSD). The operating system keeps a page cache in otherwise unused portions of the main memory (RAM), resulting in quicker access to the contents of cached pages and overall performance improvements. A page cache is implemented in kernels with the paging memory management, and is mostly transparent to applications.
Algorithmes de remplacement des lignes de cacheArticle principal : mémoire cache Les mémoires caches dans les matériels informatiques sont le plus souvent partiellement associatives : une ligne de la mémoire principale ne peut être rangée que dans une partie bien définie de la mémoire cache. Dans le cas d'une mémoire cache logicielle, il est possible qu'elle soit totalement associative et gérée globalement. Dans les deux cas, se pose le problème de devoir dégager une place dans la mémoire cache, ou dans la partie de celle-ci concernée, lorsque celle-ci est pleine et qu'on veut y charger des données de la mémoire principale.
Cache-oblivious algorithmIn computing, a cache-oblivious algorithm (or cache-transcendent algorithm) is an algorithm designed to take advantage of a processor cache without having the size of the cache (or the length of the cache lines, etc.) as an explicit parameter. An optimal cache-oblivious algorithm is a cache-oblivious algorithm that uses the cache optimally (in an asymptotic sense, ignoring constant factors). Thus, a cache-oblivious algorithm is designed to perform well, without modification, on multiple machines with different cache sizes, or for a memory hierarchy with different levels of cache having different sizes.
Mémoire viveLa mémoire vive, parfois abrégée avec l'acronyme anglais RAM (Random Access Memory), est la mémoire informatique dans laquelle peuvent être enregistrées les informations traitées par un appareil informatique. On écrit mémoire vive par opposition à la mémoire morte. L'acronyme RAM date de 1965. Les caractéristiques actuelles de cette mémoire sont : Sa fabrication à base de circuits intégrés ; L'accès direct à l'information par opposition à un accès séquentiel ; Sa rapidité d'accès, essentielle pour fournir rapidement les données au processeur ; Sa volatilité, qui entraîne une perte de toutes les données en mémoire dès qu'elle cesse d'être alimentée en électricité.
Computer memoryComputer memory stores information, such as data and programs for immediate use in the computer. The term memory is often synonymous with the term primary storage or main memory. An archaic synonym for memory is store. Computer memory operates at a high speed compared to storage which is slower but less expensive and higher in capacity. Besides storing opened programs, computer memory serves as disk cache and write buffer to improve both reading and writing performance.
Mémoire virtuellethumb|Schéma de principe de la mémoire virtuelle. En informatique, le mécanisme de mémoire virtuelle a été mis au point dans les années 1960. Il repose sur l'utilisation de traduction à la volée des adresses (virtuelles) vues du logiciel, en adresses physiques de mémoire vive. La mémoire virtuelle permet : d'utiliser de la mémoire de masse comme extension de la mémoire vive ; d'augmenter le taux de multiprogrammation ; de mettre en place des mécanismes de protection de la mémoire ; de partager la mémoire entre processus.
Memory access patternIn computing, a memory access pattern or IO access pattern is the pattern with which a system or program reads and writes memory on secondary storage. These patterns differ in the level of locality of reference and drastically affect cache performance, and also have implications for the approach to parallelism and distribution of workload in shared memory systems. Further, cache coherency issues can affect multiprocessor performance, which means that certain memory access patterns place a ceiling on parallelism (which manycore approaches seek to break).
MicroprogrammationLa microprogrammation est une technique de réalisation du séquenceur d'un processeur, utilisé dans la technologie CISC, dans laquelle le comportement du séquenceur est décrit par le contenu d'une mémoire. Ce contenu est appelé microprogramme ou microcode. Il peut être vu comme un programme destiné à une machine très simple appelée micro-séquenceur ; le processeur final est alors considéré comme une machine virtuelle simulée par le micro-séquenceur. Par opposition la technologie RISC ne contient pas de microcode.
IBM System/370The IBM System/370 (S/370) is a model range of IBM mainframe computers announced on June 30, 1970, as the successors to the System/360 family. The series mostly maintains backward compatibility with the S/360, allowing an easy migration path for customers; this, plus improved performance, were the dominant themes of the product announcement. In September 1990, the System/370 line was replaced with the System/390. The original System/370 line was announced on June 30, 1970, with first customer shipment of the Models 155 and 165 planned for February 1971 and April 1971 respectively.
