Ство строк в кэше

Пример: m=36, n=5, l =21, k=16, h=11.

Структура кэш с ассоциативной организацией типа 3D представлена на рис.12.

Если ассоциативный признак Р=Р’, то обращение осуществляется к выбранной по ‘да’ строке кэша. Выбор ячейки в строке осуществляется при помощи дешифратора DСВ (в примере В=1), т.е. по адресному принципу.

Если Р≠ Р’, то производится замещение: адресуемый блок Р извлекается из ОП и переписывается в свободную или специально освобождённую строку кэша. Освобождение строки кэша осуществляется путём её переписи обратно в ОП по старому адресу Р.

Рис. 12. Структуракэшсассоциативнойорганизацией

Основной недостаток – большие затраты оборудования на селектор. Пример: m=26, n=5, l=21, k=16, h=11, N_сел=l*2^h=21*2¹¹=42K (K=2¹⁰) элементов сравнения.

В силу указанного недостатка кэш с чисто ассоциативной организацией обычно не применяется. С целью экономии оборудования используется более простая организация – кэш с наборно–ассоциативной организацией (архитектурой) (рис.13). В этом случае адрес А ячейки ОП делится на 3 поля: в третьем (старшем) поле G указывается номер группы строк (в нашем примере t=10). В группу объединяются две (четыре,...) строки.

Экономия оборудования достигается за счёт того, что ассоциативный поиск остаётся только в группе из r строк (в примере r = 2). Выбор же группы строк осуществляется по адресному принципу при помощи дешифратора DСР. Таким образом, количество схем сравнения уменьшается до r, т.е. до количества строк в группе, а разрядность схем сравнения уменьшается до t. В результате затраты оборудования на ассоциативный поиск сокращаются до величины: N_асс = rt (пример: r=2, t=10, N=20).

Кроме того, сокращается длина ячеек поля АП до t разрядов, что также экономит оборудование. Правда, появляется дополнительный дешифратор DСР с количеством входов 2^h’, где h’=h-log₂r (в примере h’=h-1=10). Количество строк в группе определяется уровнем мультипрограммирования: r = M.

Рис .13