Организация компьютерных систем. Орлов С.П - 59 стр.

UptoLike

В многоядерных процессорах структура кэш-памяти на кристалле
содержит три уровня: L1, L2 и L3. Для обеспечения когерентности
используются разные способы организации взаимодействия памятей
различных уровней.
1. Эксклюзивная организация.
Данные размещаются только на одном уровне и не дублируются
на других уровнях. При первоначальной загрузке блок данных посту-
пает в кэш L1, минуя кэш L2. При замещении этот блок из кэша L1
переписывается в кэш L2. При повторном обращении процессора к
этому блоку данных он удаляется из кэша L2 и поступает в кэш L1.
Аналогично взаимодействуют кэш-памяти L2 и L3.
Преимущество эксклюзивного кэша в том, что общий размер кэ-
шируемой информации равен суммарному объёму кэшей всех уров-
ней. Это позволяет более эффективно использовать объем кэш-памя-
ти.
2. Инклюзивная организация.
Нижние уровни кэш-памяти гарантированно содержат данные,
присутствующие в верхних уровнях кэш-памяти (т.е. расположенных
ближе к процессорному ядру). Таким образом, при инклюзивной ор-
ганизации блоки данных дублируются на всех уровнях.
В процессорах AMD Phenom используется эксклюзивный кэш L3.
В процессорах Intel Core i7/i5 кэш L2 построен инклюзивно по отно-
шению к кэшу L3. В последнем случае упрощается проверка коге-
рентности: если данных в кэше L3 нет, то их нет и в кэшах L1 и L2.
Если блок данных присутствует в кэше L3, то к нему привязаны
четыре бита, показывающие в кэше какого ядра дублируется этот
блок.
В процессоре с архитектурой Nehalem при емкости кэше L3, рав-
ной 8 МВ, на дублирование данных потребуется максимум 1,25 МВ.
3.10 Протокол MESI
61