Иерархический кэш значений

В системах с низким энергопотреблением иерархический кэш значений относится к иерархическому расположению кэшей значений (VC) таким образом, что VC более низкого уровня наблюдают более высокую частоту попаданий, но подвергаются большей активности переключения при попаданиях VC.

Организация аналогична иерархии памяти , где кеш-память более низкого уровня имеет более высокую скорость попадания, но и более длительную задержку попадания . Архитектура иерархического кэша значений в основном организована по двум подходам: иерархический унифицированный кэш значений (HUVC) и иерархический комбинированный кэш значений (HCVC). ^[1]

Иерархический унифицированный кэш значений

В этой архитектуре кэша значений используются все кэши значений , в которых хранятся полные значения данных, причем кэши больших значений находятся на нижних уровнях иерархии . Эта архитектура страдает от больших затрат на площадь, но снижает активность переключения шины.

Кэш в HUVC управляется политикой LRU, при этом каждый виртуальный канал хранит 32-битные значения. Входящие данные одновременно проверяются с помощью VC на каждом уровне, при этом кодируется самое верхнее попадание VC . Каждое попадание на i- й уровень HUVC вызывает активность переключения i битов . Переключив любой бит 32-битной шины данных , мы можем получить (32!)/((32- i )! i !) числа. То есть мы могли бы иметь (32!)/((32- i )! i !) записей. Однако для сопоставления индексов VC со значениями шины потребуется сложная логика. Для облегчения кодирования индекса VC мы разделяем шину данных на i сегментов и переключаем один бит в каждом сегменте.

Таким образом, схема HUVC требует n сигналов управления, где n — глубина иерархии VC. й i - управляющий сигнал переключился , чтобы указать на попадание VC уровня i .

Для 4-уровневого HUVC и 32-битной шины данных общий размер VC составляет 22,4 КБ. Размер VC слишком велик, чтобы его можно было реализовать на практике.

Иерархический комбинационный кэш значений

В HCVC уровень i содержит 2^( i -1) VC, которые хранят только частичные значения, а не полные значения, как в HUVC.

За исключением случая первого уровня, все VC в HCVC хранят только частичные значения данных. Сегменты 2^( i -1) генерируются путем разделения значений данных, и каждый VC хранит один сегмент данных. Подобно HUVC, входящие данные одновременно проверяются с помощью VC на каждом уровне, при этом самое верхнее попадание VC кодируется.

Схема HCVC требует n сигналов управления, где i — количество VC. й i - . управляющий сигнал переключается, чтобы указать попадание в Формулу VC Общий размер ВК i - го уровня составляет 32/(2^( i -1)) слов. Для 4-уровневого HCVC с 32-битной шиной данных общий размер VC составляет всего 240 байт.

Ссылки

^ Лин, Ч.-Х.; Ян, К.-Л.; Кинг, К.-Дж. «Материалы Международного симпозиума по маломощной электронике и дизайну 2006 г.» (2006): 35–42. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

Эта статья о компьютерах незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Лин, Ч.-Х.; Ян, К.-Л.; Кинг, К.-Дж. «Материалы Международного симпозиума по маломощной электронике и дизайну 2006 г.» (2006): 35–42. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[1]