首頁(yè) > 新聞資訊 摘要： 本文主要對(duì)高速緩存的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行介紹。
關(guān)鍵字：Armv8、體系結(jié)構(gòu)、高速緩存、Cache、映射方式
1. 高速緩存簡(jiǎn)介
由于處理器的訪(fǎng)問(wèn)速度和內(nèi)存的訪(fǎng)問(wèn)速度差距越來(lái)越大，使得極端及整體系統(tǒng)的性能受到了巨大的影響。高速緩存，也就是Cache位于CPU和主存之間。相比于主存，它的容量要小的多，但是速度也快很多。它的存取速度能與中央處理器相匹配。
根據(jù)程序局部性原理，正在使用的主存儲(chǔ)器某一單元鄰近的那些單元將被用到的可能性很大。因而，當(dāng)中央處理器存取主存儲(chǔ)器某一單元時(shí)，計(jì)算機(jī)硬件就自動(dòng)地將包括該單元在內(nèi)的那一組單元內(nèi)容調(diào)入高速緩沖存儲(chǔ)器，中央處理器即將存取的主存儲(chǔ)器單元很可能就在剛剛調(diào)入到高速緩沖存儲(chǔ)器的那一組單元內(nèi)。于是，中央處理器就可以直接對(duì)高速緩沖存儲(chǔ)器進(jìn)行存取。在整個(gè)處理過(guò)程中，如果中央處理器絕大多數(shù)存取主存儲(chǔ)器的操作能為存取高速緩沖存儲(chǔ)器所代替，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理速度就能顯著提高。
2. 高速緩存的映射方式
根據(jù)組的高速緩存行數(shù)，高速緩存分為直接映射、全相連映射、組相連映射。
2.1直接映射
使用直接映射緩存，高速緩存中只有一個(gè)地方可以存儲(chǔ)RAM中的給定數(shù)據(jù)塊。
這意味著CPU只需要查看高速緩存中的一個(gè)位置，就可以查看它正在尋找的數(shù)據(jù)或指令是否存在，如果存在，就會(huì)很快找到。直接映射緩存的缺點(diǎn)是，它嚴(yán)重限制了可以存儲(chǔ)在高速緩存中的數(shù)據(jù)或指令，因此緩存命中的次數(shù)很少。
2.2全相連映射
也稱(chēng)為完全關(guān)聯(lián)映射，這與直接映射相反。使用關(guān)聯(lián)映射方案，RAM中的任何數(shù)據(jù)塊或指令都可以放在任何高速緩存塊中。這意味著CPU必須搜索整個(gè)高速緩存，以查看它是否包含要查找的內(nèi)容，但是緩存命中的幾率要高得多。
2.3組相聯(lián)映射
這兩種映射類(lèi)型之間的折衷是組相聯(lián)映射（set-associative mapping），它可以將一個(gè)RAM塊映射到有限數(shù)量的不同高速緩存塊。
2路相聯(lián)映射系統(tǒng)允許將RAM塊放在高速緩存中兩個(gè)位置中的一個(gè)，相比之下，8路相聯(lián)映射系統(tǒng)允許將RAM塊放在8個(gè)高速緩存塊中的任意一個(gè)。
2路系統(tǒng)的搜索時(shí)間是直接映射系統(tǒng)的兩倍，因?yàn)镃PU必須在兩個(gè)位置而不是一個(gè)位置進(jìn)行搜索，但是緩存命中的幾率要大得多。
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
關(guān)于億道電子
億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱(chēng)：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國(guó)內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國(guó)廣大的制造業(yè)客戶(hù)提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過(guò)程中使用的各種軟件開(kāi)發(fā)工具，致力于幫助客戶(hù)提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。
20 年來(lái)，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的主要分銷(xiāo)合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國(guó)本土客戶(hù)，為客戶(hù)提供從芯片級(jí)開(kāi)發(fā)工具、EDA 設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測(cè)試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效的目標(biāo)。
歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號(hào)
了解更多研發(fā)工具軟件知識(shí)
