Kafedrasi kompyuter arxitekturasi moduli bo‘yicha

Xususiyatlari

7.3-rasm. L1 alohida va L2 birlashtirilgan sifatida kesh tashkil qilish
Banklangan keshda kesh ajratilgan keshga bo'linadi ko'rsatma saqlash va ma'lumotlarga bag'ishlangan kesh. Aksincha, birlashtirilgan keshda bir xil keshdagi ko'rsatmalar va ma'lumotlar mavjud. Jarayon davomida L1 keshiga (yoki protsessor bilan bog'lanishiga nisbatan yuqori darajadagi keshga) protsessor ko'rsatmalar va ma'lumotlarni olish uchun murojaat qiladi. Ikkala xatti-harakatni bir vaqtning o'zida amalga oshirilishini talab qilish bir nechta keshlarni va birlashtirilgan keshda ko'proq kirish vaqtini talab qiladi. Bir nechta portga ega bo'lish qo'shimcha qurilmalar va simlarni talab qiladi, bu esa keshlar va protsessorlar o'rtasida muhim tuzilishga olib keladi. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun L1 keshi tez-tez banklangan kesh sifatida tashkil etiladi, bu esa kamroq portlar, kam jihozlar va odatda kirish vaqtining past bo'lishiga olib keladi.
Zamonaviy protsessorlarda split keshlar mavjud va ko'p darajali keshlarga ega tizimlarda yuqori darajadagi keshlar birlashtirilib, pastki darajalar bo'linadi.

7.4-rasm. Keshni qamrab oluvchi
Keshning yuqori qatlamida mavjud bo'lgan blokning pastki kesh darajasida ham bo'lishi mumkinmi, xotira tizimining inklyuziv, eksklyuziv yoki inklyuziv bo'lmagan (NINE) siyosati bilan boshqariladi. Inklyuziv siyosat bilan yuqori darajadagi keshdagi barcha bloklar quyi darajadagi keshda ham bo'lishi kerak. Har bir yuqori darajadagi kesh komponenti quyi darajadagi kesh komponentining kichik qismidir. Bunday holda, bloklarning nusxasi bo'lgani uchun, xotiraning ozgina isrof bo'lishi mavjud. Biroq, tekshirish tezroq. Eksklyuziv siyosat bo'yicha, barcha kesh iyerarxiyasi tarkibiy qismlari to'liq eksklyuziv bo'lib, yuqori darajadagi keshdagi har qanday element pastki kesh tarkibiy qismlarida mavjud bo'lmaydi. Bu kesh xotirasidan to'liq foydalanishga imkon beradi. Biroq, xotiraga kirishning yuqori kechikishi mavjud. Yuqoridagi qoidalar ularni amalga oshirish uchun bir qator qoidalarga rioya qilishni talab qiladi. Agar ulardan hech biri majburlanmasa, natijada inklyuziya siyosati inklyuziv bo'lmagan (NINE) deb nomlanadi. Bu shuni anglatadiki, yuqori darajadagi kesh pastki darajadagi keshda bo'lishi mumkin yoki bo'lmasligi mumkin.

7.5-rasm. L1 xususiy va L2 va L3 bilan birgalikda kesh
Shaxsiy kesh protsessorning ma'lum bir yadrosiga tayinlangan va unga boshqa yadrolar kira olmaydi. Ba'zi arxitekturalarda har bir yadro o'zining shaxsiy keshiga ega; bu tizim kesh arxitekturasida takrorlanadigan bloklar xavfini keltirib chiqaradi, bu esa imkoniyatlardan foydalanishni kamaytiradi. Shu bilan birga, ko'p qatlamli kesh arxitekturasida ushbu turdagi dizayn tanlovi ma'lumotlarga kirishning kechikishi uchun ham yaxshi bo'lishi mumkin. Umumiy kesh - bu bir nechta yadro orqali kirish mumkin bo'lgan kesh. U birgalikda ishlatilganligi sababli, keshdagi har bir blok noyobdir va shuning uchun urish tezligi kattaroqdir, chunki takrorlanadigan bloklar bo'lmaydi. Shu bilan birga, bir nechta yadrolar bir xil keshga kirishga harakat qilganda ma'lumotlarga kirishning kechikishi ko'payishi mumkin. Yilda ko'p yadroli protsessorlar, keshni birgalikda yoki xususiy qilish uchun dizayn tanlovi protsessor ishiga ta'sir qiladi. Amalda, yuqori darajadagi kesh L1 (yoki ba'zan L2) xususiy va quyi darajadagi keshlar birgalikda amalga oshirilganda amalga oshiriladi. Ushbu dizayn yuqori darajadagi keshlar uchun yuqori kirish stavkalarini va pastki darajadagi keshlar uchun kam o'tkazib yuborish stavkalarini ta'minlaydi.