Bài giảng "Kiến trúc máy tính - Chương 4: Bộ nhớ cache" cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan về bộ nhớ máy tính, nguyên lý của bộ nhớ cache, các thành phần trong thiết kế bộ nhớ cache,. nội dung chi tiết. | Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 4 - ThS. Nguyễn Thị Phương Thảo Chương 4. Bộ nhớ cache Tổng quan về bộ nhớ máy tính Nguyên lý của bộ nhớ cache Các thành phần trong thiết kế bộ nhớ cache Tổ chức cache của Pentium 4 Tổ chức cache trong ARM Một số khái niệm • Từ (word): đơn vị “tự nhiên” của bộ nhớ. Kích thước từ thường bằng số bit biểu diễn một số nguyên và kích thước lệnh. Intel x86 có kích thước từ là 32b. • Đơn vị đánh địa chỉ: ở các hệ thống khác nhau, đơn vị đánh địa chỉ có thể là byte hoặc word. Trong bất cứ trường hợp nào, mối quan hệ giữa số lượng các đơn vị đánh địa chỉ N và số bit địa chỉ A là 2 = • Đơn vị truyền: • Với bộ nhớ chính, đơn vị truyền bằng số lượng các bit được gửi đến hoặc đi từ bộ nhớ. • Với bộ nhớ ngoài, đơn vị truyền thường lớn hơn rất nhiều, thường được gọi là các khối (block) Ví dụ 1. VXL Intel x86-32b, kết nối bus (32 đường địa chỉ, 16 đường dữ liệu) với bộ nhớ tổ chức dưới dạng các ngăn nhớ 16b. Hãy cho biết: a. Kích thước word của BN trên b. Dung lượng tối đa của bộ nhớ mà VXL có thể quản lý được. c. Đơn vị truyền của BN trên. Để thực hiện một lệnh: cộng 2 số (trong bộ nhớ) và ghi kết quả vào 1 ngăn nhớ khác thì VXL sẽ phải thực hiện bao nhiêu thao tác đọc, ghi BN Tổng quan về bộ nhớ máy tính Phân loại bộ nhớ máy tính Vị trí Hiệu suất Bên trong (vd: thanh ghi, cache, bộ nhớ Thời gian truy cập chính Chu kỳ xung nhịp Bên ngoài (vd: đĩa quang, đĩa từ, băng từ) Tốc độ truyền tải Dung lượng Loại vật lý Số lượng từ Bán dẫn Số lượng byte Từ Đơn vị truyền Quang học Từ Quang từ Khối Tính chất vật lý Phương pháp truy cập Điện động/điện tĩnh (Dữ liệu có bị Tuần tự mất khi mất điện) Trực tiếp Có thể xóa/không xóa được Ngẫu nhiên Tổ chức Kết hợp Module bộ nhớ Phân loại bộ nhớ a. Vị trí • Bộ nhớ có thể ở trong và ngoài máy tính • Bộ nhớ chính là bộ nhớ trong • Bộ xử lý cần có bộ nhớ cục bộ riêng của nó: thanh ghi • Cache là một dạng khác .
