Séance de cours

Caches - Performance

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Description

Cette séance de cours couvre l'évaluation de la performance de la mémoire cache dans les systèmes informatiques. Il traite de la mesure de la performance à l'aide de repères comme SPEC, la loi d'Amdahl et les équations de performance du CPU. La hiérarchie de la mémoire et les indicateurs de performance du cache tels que le taux d'erreur et le temps moyen d'accès à la mémoire sont expliqués. Les optimisations de cache, y compris les 3 Cs de cache miss et les stratégies pour réduire les manques, sont détaillées. Des exemples illustrent l'impact de la taille du bloc, de la taille du cache et de l'associativité sur les taux d'erreur. La séance de cours se termine par des idées sur les caches multiniveaux afin de réduire les pénalités manquées et d'améliorer la performance du système.

Source officielle

Proximité ontologique

Génie informatique

Architecture matérielle: Architecture matérielle

Matériel informatique: Microprocesseur

Concepts associés (32)

Cache de processeur

Un 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 hierarchy

Cache 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 cache

Une 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.

Mémoire vive

La 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.

Algorithmes de remplacement des lignes de cache

Article 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.

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Mémoire cache

Explore la conception de mémoire cache, les succès, les ratés et les politiques d'expulsion dans les systèmes informatiques, en mettant l'accent sur la localité spatiale et temporelle.

Mise en œuvre de la Hiérarchie de la Mémoire

Explore la hiérarchie de la mémoire, l'organisation du cache et les stratégies de remplacement du cache.

Mémoire virtuelle

Couvre les interactions de mémoire virtuelle, de relocalisation de programme, de protection de mémoire, de TLB et de hiérarchie de mémoire.

Hiérarchie de la mémoire et performance de cache

Explore la mémoire virtuelle, les tables de pages, le TLB et la mémoire cache dans les systèmes informatiques.

Capture directe et caches de l'annexe

Couvre les caches en format direct et annexe dans l'architecture informatique, expliquant la structure du cache, les modèles d'accès, les taux de succès et les calculs de latence.

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