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.
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.
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.
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.
Architecture de von NeumannL’architecture dite architecture de von Neumann est un modèle pour un ordinateur qui utilise une structure de stockage unique pour conserver à la fois les instructions et les données demandées ou produites par le calcul. De telles machines sont aussi connues sous le nom d’ordinateur à programme enregistré. La séparation entre le stockage et le processeur est implicite dans ce modèle. Cette architecture est appelée ainsi en référence au mathématicien John von Neumann, qui a élaboré en juin 1945 dans le cadre du projet EDVAC la première description d’un ordinateur dont le programme est stocké dans sa mémoire.
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.
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.
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.
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.
Modified Harvard architectureA modified Harvard architecture is a variation of the Harvard computer architecture that, unlike the pure Harvard architecture, allows memory that contains instructions to be accessed as data. Most modern computers that are documented as Harvard architecture are, in fact, modified Harvard architecture. Harvard architecture The original Harvard architecture computer, the Harvard Mark I, employed entirely separate memory systems to store instructions and data. The CPU fetched the next instruction and loaded or stored data simultaneously and independently.
Architecture de type HarvardL’architecture de type Harvard est une conception des processeurs qui sépare physiquement la mémoire de données et la mémoire programme. L’accès à chacune des deux mémoires s’effectue via deux bus distincts. Le nom de cette structure vient du nom de l’université Harvard où une telle architecture a été mise en pratique pour la première fois avec le Mark I en 1944. Avec deux bus distincts, l’architecture dite de Harvard permet de transférer simultanément les données et les instructions à exécuter.
Mémoire (informatique)En informatique, la mémoire est un dispositif électronique numérique qui sert à stocker des données. La mémoire est un composant essentiel, présent dans tous les ordinateurs, les consoles de jeux, les GPS et de nombreux appareils électroniques. Les mémoires sont vendues sous forme de pièces détachées de matériel informatique, ou de composants électroniques. Les différences entre les pièces sont la forme, l'usage qui en est fait, la technologie utilisée, la capacité de stockage et le rapport entre le coût et la capacité.
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.
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.
Object storageObject storage (also known as object-based storage) is a computer data storage that manages data as objects, as opposed to other storage architectures like which manages data as a file hierarchy, and block storage which manages data as blocks within sectors and tracks. Each object typically includes the data itself, a variable amount of metadata, and a globally unique identifier. Object storage can be implemented at multiple levels, including the device level (object-storage device), the system level, and the interface level.
Hierarchical Storage Managementthumb|upright=1.4|Hiérarchie du Stockage Hierarchical Storage Management (HSM), ou la gestion hiérarchique du stockage, désigne un système permettant le stockage de données de façon hiérarchique. Ce terme est rencontré principalement en informatique. En fonction de différents critères (importance des données, rapidité d'accès nécessaire, etc.), les données sont réparties vers différents supports (bande magnétique, disque dur, mémoire vive, etc.
Réseau de stockage SANvignette|upright=1.5|Protocoles d'accès à un SAN. En informatique, un réseau de stockage, ou SAN (de l'anglais Storage Area Network), est un réseau spécialisé permettant de mutualiser des ressources de stockage. vignette|Différence entre SAN et NAS. Un réseau de stockage se différencie des autres systèmes de stockage tels que le NAS (Network attached storage) par un accès bas niveau aux disques. Pour simplifier, le trafic sur un SAN est très similaire aux principes utilisés pour l'utilisation des disques internes (ATA, SCSI).
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.
