【日更计划025】数字IC基础题
上期答案
[047] 将内存映射到cache有哪些机制？请比较他们的优缺点
一共有三种主要的映射方法。这三种映射中，主存储器和cache都被划分为存储块（blocks of memory，也称cache line，每个64bytes），这是映射时的最小单位。
- 直接映射(Direct Mapping):直接映射中，主内存和cache中始终存在一对一的映射，一组只有一个数据块。例如：在下图中，cache大小为128个块，而主内存中有4096个块。设计实现是基于模数计算得到的，i为cache的块序号，j是主内存的块编号，m是cache的行数，i = j mod m。如果块的大小为64B而地址为32为，则地址[5：0]称为字节偏移量，它说明字节在块中的位置，地址[12：6]称为组位，说明地址地址映射到哪一组，剩下的地址位作为标志位，标志说明cache映射了哪些内存中的地址。这是最简单的映射，并且可以通过内存地址可以轻松计算cache中的数据在内存中的位置，并且只需要一个标记为进行比较就能知道是否命中。这种映射的缺点是命中率低， Cache的存储空间利用率低。
- 全局关联映射(Fully Associate Mapping):任何的内存块都能映射到cache的任何块中，使用和上面的图一样的例子，地址[5:0]，作为块内部的索引，剩下的所有位都用于和cache中的所有标记为进行比较，这需要很大的比较器。虽然这种方式命中率较高，Cache的存储空间利用率高，但是线路复杂，成本高，速度低
- 组关联映射(Set Associate Mapping):将cache分成u组，每组v行，主存块存放到哪个组是固定的，至于存到该组哪一行是灵活的，即有如下函数关系：cache总行数m＝u×v，组号q＝j mod u组间采用直接映射，组内为全相联。例如，下图显示了128个块的相同高速缓存，这些高速缓存组织为64个集合，每个集合具有2个块。硬件较简单，速度较快，命中率较高，但是与分组有关系。
[048] 更高关联性的缓存有什么缺点？
更高关联性的cache意味着需要更加大的比较器，用于将传入的地址和标签进行对比，会导致更加大的硬件需求和功耗。
你答对了吗
本期题目
[049] 一个按字节寻址的CPU的cache具有以下特征：a)与大小为1byte的块直接映射 b)块的cache索引位4位。那么cache中包含多少个块，作为cache的一部分，需要存储多少个标记为？
[050] 一个四路组关联的cache总大小为256KB，如果每个cache line的大小为64byte，那么cache中有多少组？标记位需要多少位？假设地址位宽位32位。
欢迎在留言区给出你的答案，正确答案将在下一期公布，或者到下面的文章获取答案
面试攻略
以上是 【日更计划025】数字IC基础题 的全部内容， 来源链接： utcz.com/a/72629.html
