캐시 디자인(Cache design)

소개글

목차 참고해 주세요....

목차

1. 캐시 메모리 개념
2. 특징
3. 캐시의 기본 동작
4. 캐시의 역할
5. RAM Cache(외부캐시, 2차 캐시)
6. Disk Cache
7. 캐시 메모리 성능 비교

본문내용

1. 캐시 메모리 개념
: 주기억 장치의 access time과 CPU의 심한 처리 속도차를 줄이기 위해 주기억 장치와 CPU 사이에 있는 작은 메모리.
명령이나 데이터를 일시적으로 저장하는 플립플롭으로 이루어진 처리기의 속도와 비슷한 레지스터로 고속 버퍼라고도 부른다. 캐시는 컴퓨터 사용에 관한 연구를 하면서 생긴 확률상의 해결책으로 램을 사용함에 있어서 조금 더 빠르게 시스템 속도를 증가시키기 위해 고안된 것이다. AT에서는 캐시메모리가 사용되지 않았지만, 프로세서의 고속화에 따라 요즘은 대부분 128-512KB까지의 캐시 메모리를 사용하고 있다.
중앙처리 장치의 속도와 주기억 장치의 속도 차이가 현저할 때 명령어의 수행 속도를 주기억 장치의 속도에 비례하지 않고 거의 중앙처리 장치의 속도와 같도록 하기 위한 것으로, 기억된 정보의 일부분을 Key로 하여 관련된 사항을 즉시 찾을 수 있도록 하는 기억 장치로 CAM((Content Addressable Memory)이라고도 하며, CAM은 주소의 개념을 사용하지 않고 사상(mapping : 대응)의 개념을 사용한다.

2. 특징
: 기억 용량이 작은 IC 기억 장치에 많이 사용한다.
기능 회로이므로 동일한 회로 형식으로 여러 가지 논리 기능이 가능하며, VLSI화에 적합하다.
명령이나 데이처를 찾기 위해 캐시 메모리에 접근하여 원하는 정보가 존재하면 hit, 그렇지 않으면 miss라 한다.
일반적으로 캐시 메모리 용량보다 처리하고자 하는 프로그램이 클 경우 반드시 miss가 생기게 된다. 이때는 주기억 장치에서 필요한 프로그램이 캐시 메모리로 옮겨져야 한다. 만일 캐시 메모리는 적당한 크기의 용량이어야 한다. 원하는 명령이 캐시 메모리에 없을 때는 페이지 교환이 일어난다.
캐시 메모리에 오직 1개의 페이지만 존재하도록 설계하는 경우를 직접사상(direct mapping)이라 한다.
캐시 메모리에 1개가 아니라 여러 개의 페이지가 존재하면 이들 페이지를 세트(set)라 하는데, 이러한 설계 방법을 set associative mapping이라 한다.
주기억 장치의 모든 페이지들을 캐시 메모리에 전부 기억시킬 수 있을 때는 fully associative mapping 이라 한다.

참고 자료

없음