比较计算机体系结构:直联与组相联cache性能分析
需积分: 0 74 浏览量
更新于2024-08-03
1
收藏 1.82MB PDF 举报
本题集涵盖了高等计算机体系结构期末复习的重要知识点,主要涉及了两个方面的讨论:
1. Cache存储体系结构对比:
- 直接相联映射与二路组相联映射是两种常见的缓存组织结构。在这部分,首先分析了理想情况下,两种结构的平均访问时间和CPU运行时间。理想cache命中率为100%时,直接相联映射的平均访问时间为2.98ns,而二路组相联映射为2.7ns,表明组相联映射由于较低的未命中率,性能优于直接相联映射。进一步的计算显示,CPU运行时间上,二路组相联的时间也更短,约为6.22IC,这说明组相联在实际应用中能提供更好的响应速度。
2. CPU访存带宽计算与主存扩展:
- 在第二部分,针对一台计算机的特性进行了分析,特别是CPU访存的频率和命中率对主存带宽的影响。CPU的访问速率极高,达到10^9次/s,但命中率仅为96%,这意味着每秒有4×10^7次请求会导致缓存未命中。当发生未命中时,需要访问主存并更新缓存。由于采用写回策略,每次缓存更新都会占用主存带宽。另外,由于缓存块中有25%的块可能被修改,这意味着这部分带宽用于缓存更新。计算表明,CPU访存占主存带宽的比例较高,且I/O设备已经占用了主存带宽的一半。因此,如果要增加更多的I/O设备,可能会对主存带宽造成压力,可能导致性能瓶颈。
通过这两个问题,学生可以深入理解缓存组织结构对性能的影响以及如何通过计算来评估系统设计的合理性,同时关注到CPU访存和I/O设备对系统整体效率的关键作用。这对于期末考试复习来说,是理解高级计算机体系结构中内存管理和缓存优化的核心内容。
152 浏览量
1436 浏览量
111 浏览量
552 浏览量
180 浏览量
158 浏览量
187 浏览量
2025-01-02 上传
2025-01-06 上传

Cyrusandy
- 粉丝: 75
最新资源
- VS2010环境Qt链接MySQL数据库测试程序
- daycula-vim主题:黑暗风格的Vim色彩方案
- HTTPComponents最新版本发布,客户端与核心组件升级
- Android WebView与JS互调的实践示例
- 教务管理系统功能全面,操作简便,适用于winxp及以上版本
- 使用堆栈实现四则运算的编程实践
- 开源Lisp实现的联合生成算法及多面体计算
- 细胞图像处理与模式识别检测技术
- 深入解析psimedia:音频视频RTP抽象库
- 传名广告联盟商业正式版 v5.3 功能全面升级
- JSON序列化与反序列化实例教程
- 手机美食餐饮微官网HTML源码开源项目
- 基于联合相关变换的图像识别程序与土豆形貌图片库
- C#毕业设计:超市进销存管理系统实现
- 高效下载地址转换器:迅雷与快车互转
- 探索inoutPrimaryrepo项目:JavaScript的核心应用