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Guias e Dicas
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Importância da Memória Cache no Desempenho de Processadores, Exercícios de Crescimento

Este documento explica o conceito de memória cache, sua importância no desempenho de processadores e como melhora o tempo de acesso à memória. Discutimos a hierarquia de memória, cache hit e miss, l1-cache e l2-cache, localização espacial e temporal, e evolução de processadores e memórias.

O que você vai aprender

  • Qual é a função da Memória Cache no desempenho de processadores?
  • O que é cache hit e cache miss?
  • Quais são as vantagens da localização espacial e temporal na Memória Cache?

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 07/11/2022

Copacabana
Copacabana 🇧🇷

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Memória Cache e a sua importância no
desempenho do processador
Jorge Barbosa
Memória Cache
Observação:
Tempo de execução = ciclos de relógio executando código + ciclos de relógio à
espera da memória.
Durante muitos anos a taxa de crescimento em velocidade dos processadores foi
significativamente superior à taxa de crescimento da velocidade da memória.
Assim, o acesso à memória constitui um estrangulamento/obstáculo ao
desempenho do processador.
Definição de Cache:
–A memória cache é um nível da hierarquia de memória, de pequena dimensão, de
acesso rápido, em relação à restante memória, com a função de melhorar o
tempo de acesso médio à memória.
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Memória Cache e a sua importância no

desempenho do processador

Jorge Barbosa

Memória Cache

  • Observação:
    • Tempo de execução = ciclos de relógio executando código + ciclos de relógio à espera da memória.
    • Durante muitos anos a taxa de crescimento em velocidade dos processadores foi significativamente superior à taxa de crescimento da velocidade da memória.
  • Assim, o acesso à memória constitui um estrangulamento/obstáculo ao desempenho do processador.
  • Definição de Cache:
    • A memória cache é um nível da hierarquia de memória, de pequena dimensão, de acesso rápido, em relação à restante memória, com a função de melhorar o tempo de acesso médio à memória.

Hierarquia de Memória

  • A memória CACHE serve de interface entre o processador e a memória primária mais lenta.
  • Explora a localização temporal e espacial dos dados.

Ethernet

Registo Cache Primária

PROCESSADOR

Secundária

Memória Remota

L1-cache L2-cache

Memória Primária

Memória Secundária: discos, etc

Registos

Maior velocidade

Maior dimensão

Evolução dos processadores e memórias

• Os processadores modernos usam uma variedade de

técnicas para aumentar o desempenho:

  • Cache
  • Paralelismo
    • Processadores superescalares possuem múltiplas unidades funcionais que operam em paralelo.
  • Pipelining
    • Os processadores possuem unidades que operam em paralelo como uma linha de montagem.

Qual o objectivo desta análise:

  • Em teoria os compiladores suportam todas estas tecnologias e podem optimizar o nosso código;

Realidade uniprocessador

na prática não conseguem.