Кэш-память

 В случае блочно циклической схемы каждый банк состоит из модулей, адресуемых по блочной схеме. Адрес ячейки в этом случае разбивается на 3 части. Старшие биты адреса определяют номера банка, следующее (средние) указывают на ячейку в модуле. Младшие – выбирают модуль в банке. Эти способы хорошо работают в рамках одной задачи. В многопроцессорных Вычислительных Машинах, имеющих общую память, обращение к памяти следует считать независимым. В этом случае включается другая концепция. Реализуется несколько контроллеров памяти, это позволяет отдельным банкам работать абсолютно автономно. Эффективность такого приёма зависит от частоты независимых обращений. Лучший результат достигается при большом количестве банков.
 ЦП вынужден простаивать несколько тактов, пока информация из ОП не установится на ШД. Решение этой проблемы заключается в использовании КЭШ-памяти, когда между ОП и ЦП размещается небольшая, но быстродействующая память. При этом в буферную память копируются только те участки ОП, к которым производится обращение со стороны ЦП, либо оно ожидается.
 Такое копирование называется отображением ОП в КЭШ-памяти. Выигрыш достигается за счёт свойства локальности. Если отразить участок ОП в буферную память и переадресовать на неё все обращения к этому участку, то можно добиться существенного увеличения производительности Вычислительной Машины.
 КЭШ-память – 512/256 Кбайт
 в ней выделяются блоки, которые представляют собой отдельные строки. На её эффективность влияют:
• Ёмкость КЭШ-памяти
• Размер строки
• Способ отображения основной памяти на КЭШ-память

 По мере увеличения размера строки КЭШ-памяти, КЭШ-память увеличивается. В неё попадает больше данных, которые могут понадобиться. Однако эффективность строки начинает уменьшаться, когда размер строки становится слишком большим. Большие размеры строки уменьшают общее количество строк, которое можно загрузить в КЭШ-память. По мере увеличения размера строки, каждое дополнительное слово оказывается дальше от запрошенного, поэтому такое дополнительно слово менее вероятно понадобится в будущем. Наиболее близким к оптимальному размеру является размер строки с 4-8 адресуемыми (словами/байтами) единицами. На практике размер строки выбирают равным ширине ШД.

 Способы отображения ОП в КЭШ-память
1) Организация КЭШ-памяти с прямым отображением

 За каждой строкой КЭШа закрепляются конкретные блоки ОП, причём эти блоки не могут отображаться в другие строки. Младшие 3 разряда – смешение. Они определяют положение каждых из 8-ми байт, расположенных в строке. Средние разряды – 1 из 8-ми строк КЭШа.
 Достоинство – такой способ простой и недорогой в реализации способ отображения. Недостаток – жесткое закрепление блоков ОП за отдельными строками такой КЭШ-памяти.

2) Организация КЭШ-памяти с полностью ассоциативным отображением

Разрешается любое отображение в любую строку. Проверяется последовательно всё количество строк.  Достоинство – ассоциативное отображение обеспечивает гибкость при выборе строки.
 Недостатки – дороговизна. Необходимость просмотра всего списка

3) Организация КЭШ-памяти с наборно-ассоциативным отображением