Problema della memoria: la velocità delle memorie cresce più lentamente della velocità dei processori

Obiettivo: fornire agli utenti una memoria grande e veloce, e fornire al processore i dati alla velocità con cui è in grado di elaborarli

→ gerarchia di memoria:

Cache: meccanismo generale

Quando il processore richiede un dato al sistema di memoria in lettura:

• La richiesta viene prima inviata alla cache
• Lì una copia del dato può essere presente nella cache, oppure no
• Se è presente (cache hit) il dato viene immediatamente fornito al processore
• Se non è presente (cache miss) la ricerca prosegue al livello inferiore. Quando il dato viene ottenuto viene restituito al processore, e in parallelo anche copiato in cache, per accelerare eventuali richieste future allo stesso dato. A volte anche i dati vicini a quello chiesto vengono copiati

Non necessariamente c'è un solo livello di cache fra due livelli di cache fra due livelli di memoria

La cache della CPU: cosa fa

Serve ad accelerare le richieste fatte alla memoria

Funziona a blocchi. Blocco: insieme di parole contigue in RAM

• Ogni parola in RAM appartiene a un blocco
• La cache contiene un piccolo insieme di blocchi
• Cache hit: se il dato richiesto appartiene ad un blocco in cache, lo si legge da li
• Cache miss: altrimenti, si carica quel blocco nella cache dalla RAM

Caratteristiche tipiche: