4장 : 기억장치 - (6) 사상방식

<요약>

• 사상 방식
  • 직접 사상
  • 완전-연관 사상
  • 세트-연관 사상
• 직접 사상
  • 태그 필드
  • 라인 필드
  • 단어 필드

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1. 사상 방식

• 종류
  • 의미
    • 기억장치의 블록을 어느 캐시 라인에 저장할지 정하는 것
  • 직접 사상
    • 기억장치의 정해진 블록 → 캐시의 정해진 라인에 저장
    • 예시
      • 기억장치의 0,1,2블록은 캐시의 1번지에 저장
  • 완전-연관 사상
    • 기억장치의 모든 블록은 모든 캐시 라인에 저장 가능
  • 세트-연관 사상
    • 세트 → 블록 → 단어 필드 순으로 접근하여 기억장치 번지 지정

※블록 : 기억장치 번지들의 묶음

※라인 : 기억장치 번지들의 묶음

2. 직접 사상

• 의미
  • 기억장치의 각 블록은 저장할 캐시 번지가 정해져있음
  • 라인 필드 → 태그 필드로 해당 기억장치 블록 값이 캐시에 있는지 확인
• 기억장치 주소 형식
  • CPU가 캐시, 기억장치에게 요구하는 명령어 형식
  • (실제로 기억장치, 캐시에 저장되는 값이 아님)

• 태그 필드
  • 캐시의 각 라인에 있는 기억장치 블록 번호
  • 한 라인을 공유하는 서로 다른 기억장치 번지를 구분하기 위함
• 라인 번호
  • 캐시의 각 라인
• 단어 필드
  • 블록 내부의 단어들을 구분하는 용도
  • 예시
    • 블록 1개에 1바이트 데이터가 16개 있다.
    • 데이터 필드는 16개의 데이터 중에서 1개를 택한다
    • 고로, 단어 필드는 4비트가 된다.

※라인 : 캐시에서 1개의 블록을 저장하기 위한 저장 장소

• 구조

• 캐시 적중, 미스
  • 캐시 적중
    • 두 태그 값 일치
  • 캐시 미스
    • 두 태그 값 불일치
• 장점
  • 직관적인 사용 방식
    • ⇒ 하드웨어가 간단해져서 구현 비용 감소
• 단점
  • 캐시 적중률이 상대적으로 낮음
    • (기억장치 여러 번지가 캐시 1개의 번지를 공유 사용하므로, 적중률 감소)