1 of 43

Меморија

2 of 43

3 of 43

4 of 43

Локација

  • Инетрна
  • Екстерна

5 of 43

Капацитет

  • Бајт као историјска мера капацитета

6 of 43

Јединица преноса

  • Реч
    • Најчешће број бита резервисан за целобројни тип података
  • Адресибилна јединица
    • Најмања директно доступна једница у меморији
    • Ако је адреса дужине A bita, број адресибилних јединица је 2А
  • Једница преноса
    • Број бита који се преносе у једном такту
    • Мање за интерну, веће за екстерну меморију

7 of 43

Метод приступа

  • Секвенцијални
  • Директни
  • Произвољни
  • Асоцијативни

8 of 43

Секвенцијални приступ

  • Основна једница меморије је запис
  • Записи су смештени један иза другог
  • Да би се дошло до неке локације, све претходне морају да се прођу
  • Трака:

9 of 43

Директни приступ

  • Крупнији делови меморије имајуадресе које су функција физичке локације
  • Приступ тим деловима је брз, без претраге целог уређаја
  • Конкретна локација се затим секвенцијално тражи

​

10 of 43

Произвољни приступ

  • Свака локација има јединствену адресу до које се долази у једном кораку

​

11 of 43

Асоцијативни приступ

  • Меморија произвољног приступа где је могућа селекција и на основу садржаја за претрагу (кључа)
  • Пример је кеш-меморија

12 of 43

Перформансе меморије

  • Латенција (брзина приступа)
  • Време меморијског циклуса
  • Брзина преноса

13 of 43

Латенција

  • Време од одлуке за читање или писање до реализације техничких услова за операцију

14 of 43

Време меморијског циклуса

  • Време потребно да се започне следећа инстанца приступа
  • Најчешће функција електричних особина магистрале

15 of 43

Брзина преноса

  • Број бита у секунди који се преносе

16 of 43

Физичке особине меморије

  • Трајна или избрисива
  • Попупроводничка или магнетска

17 of 43

Организација меморије

  • Пут бит-->реч

18 of 43

Хијерархија меморије

Мања цена по биту

Повећање капацитета

Повећање времена приступа

Ређе приступање по захтеву CPU

19 of 43

Мања цена по биту

Повећање капацитета

Повећање времена приступа

Ређе приступање по захтеву CPU

Тастатура као уређај бесконачног капацитета и мале цене

Хард диск је увек већи од радне меморије

До податкја на диску спорије се долази него до броја у радној меморији

Статистика програма показује итеративне структуре као доминантне

Особина меморије

Пример

Од процесора ка диску и татстаури

20 of 43

Основни односи

  • Мања цена, мањи капацитет
  • Мања цена, мања брзина приступа

21 of 43

Генерални закључци

  • Постоје начелно две врсте меморије:
    • Брза, мала, скупа, којој се чешће приступа из програма
    • Спора, велика, јефтина, којој се ређе приступа из програма
  • Обе имају своје место у организацији рачунара

22 of 43

Илустрација

23 of 43

Кад је меморија на два нивоа смислена?

Једино ако су испуњени услови који важе како идемо ниже у хијерархију меморије:

Мања цена по биту

Повећање капацитета

Повећање времена приступа

Ређе приступање по захтеву CPU

24 of 43

Како се користе ове две врсте меморије?

  • Инжењерски принцип trade-off
  • Нешто дајем да бих нешто добио
  • Укупна перформанса система је боља

25 of 43

Пример из прошлости

  • Кеш за хард-диск
  • Чињенице:
    • Груписано писање и читање
    • Неравномерна статистика захтева за читање и писање

26 of 43

Основни принцип кеш меморије

27 of 43

Идеја

  • Вероватноћа да процесор тражи реч из кеша није занемарљива
  • Ако реч није у кешу, учитава се у кеш из меморије блок који садржи ту реч (и суседне речи)
  • Вероватноћа да следећи процесорски захтев укључује реч из учитаног блока расте (принцип локалности)

​

Ређе приступање по захтеву CPU што је меморија спорија

28 of 43

Генерализација

29 of 43

Однос меморије и кеша

Идентификатор блока из меморије

30 of 43

Read Address од процесора

31 of 43

Елементи пројектовања кеша

32 of 43

Логички и физички кеш

Кеш: Логичке адресе

Кеш: Физичке адресе

33 of 43

Величина кеша

  • Већи кеш је спорији због комплексније електронике
  • Већи кеш садржи више блокова
  • Компромис је потребан

34 of 43

Функције мапирања

  • Више блокова у меморији него у кешу, потребан је алгоритам мапирања (пресликавања)
  • Познати су:
    • Директни
    • Асоцијативни
    • Сет-ацоцијативни (асоцијативни путем скупа)

35 of 43

Директно пресликавање

36 of 43

Директна организација кеша

37 of 43

38 of 43

Асоцијативно мапирање

39 of 43

Асоцијативно пресликавање у скупу

  • Идеја: блок може да се преслика и један од скупова линија

40 of 43

Асоцијативно пресликавање у скупу

41 of 43

Алгоритми замене блокова

  • LRU
  • LFU
  • FIFO

42 of 43

Кеш на више нивоа

  • High logic density омогућава кеш на чипу
    • Брже него магистралом
    • Ослобађа магистралу
  • Користи се on and off chip cache
    • L1 on chip, L2 off chip in static RAM
    • L2 бржи него DRAM или ROM
    • L2 не троши ресурсе
    • L2 данас на чипу
    • То даје L3 cache

43 of 43