Séance de cours

Cohérence du cache de base

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Dans cours

CS-471: Advanced multiprocessor architecture

Multiprocessors are basic building blocks for all computer systems. This course covers the architecture and organization of modern multiprocessors, prevalent accelerators (e.g., GPU, TPU), and datacenters. It includes a research project on multiprocessors ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux de la cohérence du cache dans les systèmes informatiques, en se concentrant sur les principes de base de l'organisation et de la gestion du cache. En commençant par une vue d'ensemble de la hiérarchie de la mémoire et de la structure du cache, l'instructeur explique les ABC de la mise en cache, y compris le placement des blocs, l'identification, le remplacement et les stratégies d'écriture. La séance de cours explore différents protocoles de cohérence de cache, tels que MSI et MOESI, en discutant de leurs choix de conception et de leurs implications. Il explore également les défis de la mise en œuvre de la cohérence du cache dans les hiérarchies de cache à plusieurs niveaux et l’importance de maintenir l’inclusion du cache. La présentation se termine par un résumé des concepts clés et des protocoles discutés.

Enseignant·e

Babak Falsafi

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Yuanlong Li, Simla Burcu Harma, Shashwat Shrivastava, Alexandros Poupakis, Shanqing Lin, Ayan Chakraborty, Pooria Poorsarvi Tehrani, Ali Ansari A dirigé les thèses EPFL de Pejman Lotfi Kamran, Sotiria Fytraki, Dejan Novakovic, Stavros Volos, Djordje Jevdjic, Ilknur Cansu Kaynak, Yusuf Onur Koçberber, Javier Picorel Obando, Alexandros Daglis, Mario Paulo Drumond Lages De Oliveira, Arash Pourhabibi Zarandi, Mark Johnathon Sutherland, Siddharth Gupta, Ognjen Glamoc

Source officielle

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.

Protocole de cohérence de cache

thumb|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.

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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Séances de cours associées (64)

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.

Cohérence de Cache : Principes et protocoles

Explore les défis de cohérence du cache, les protocoles et les solutions basées sur les répertoires dans les systèmes multi-cœurs.

Caches - Performance

Explore l'évaluation des performances de la mémoire cache, couvrant les points de repère, la loi d'Amdahl, les performances du processeur, la hiérarchie de la mémoire, les optimisations de cache et les caches multiniveaux.

Cohérence de Cache : Principes et protocoles

Explore la cohérence du cache dans les systèmes multiprocesseurs, en discutant des protocoles de base et des défis liés aux données partagées entre les processeurs.

Cohérence de Cache

Couvre la cohérence du cache, partage des données dans les caches multiprocesseurs, les répertoires et les protocoles de cohérence.

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Cache hierarchy

Mémoire cache

Protocole de cohérence de cache

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