Séance de cours

Cohérence de Cache : Principes et protocoles

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Dans cours

CS-307: Introduction to multiprocessor architecture

Multiprocessors are a core component in all types of computing infrastructure, from phones to datacenters. This course will build on the prerequisites of processor design and concurrency to introduce the essential technologies required to combine multiple ...

Description

Cette séance de cours porte sur les principes fondamentaux de la cohérence du cache, en mettant l'accent sur les défis du maintien de la cohérence des données entre plusieurs processeurs. Il explique les concepts de cohérence matérielle du cache, la hiérarchie de la mémoire et les principes de la localité. L'instructeur discute du problème d'incohérence qui se pose lorsque plusieurs cœurs accèdent et mettent à jour simultanément des données partagées. Divers protocoles de cohérence du cache, tels que MSI et MESI, sont explorés, ainsi que leurs mécanismes et diagrammes d'état. La séance de cours se penche également sur la mise en œuvre de protocoles de cohérence basés sur les répertoires afin de réduire la discordance des bus et d'améliorer l'évolutivité dans les systèmes multi-cœurs.

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

Proximité ontologique

Génie informatique

Matériel informatique: Microprocesseur

Concepts associés (32)

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.

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.

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.

Hiérarchie de mémoire

Dans 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.

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

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.

CMP Caches I

Explore les bases du cache CMP, la mémoire transactionnelle, les transactions en vol, le mécanisme de débordement du cache et la réplication des victimes.

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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Protocole de cohérence de cache

Cache hierarchy

Mémoire cache

Cache de processeur

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