Princip rada kes memorija.docx

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    1/25

    Visoka poslovna kola strukovnih studija

    Valjevo

    SEMINARSKI RAD

    !Princip rada ke memorija

    "red#et! Arhitektura i organizacija raunara

    "ro$esor! Student!

    Dr Slobodan Obradovi Sreko Pantovi40!"#

    $aljevo% jun !0#&' godine'

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    2/25

    Sadr%aj!

    (vod'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''')

    #'Dinamika i *tatika +A, memorija''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

    !'-*torija ke memorije na per*onalnim raunarima'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''&

    )' Struktura ke memorije'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''.

    ' Organizacija ke memorije''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''#!

    '#' Direct mapping'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''#!

    '!' /ull a**ociative'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''#4

    ') n12a Set A**ociative 3ache''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''#4

    &' ako ke memorija 5unkcionie''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''#.

    .' on5iguracija ke memorije na modernim proce*orima'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''#6

    7' ako znati veliinu i karakteri*tike ke memorije u vaem proce*oru''''''''''''''''''''!0

    8akljuak'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''!!9iteratura'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''!)

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    3/25

    &vod

    e memorija je memorija velike brzine koja *e nalazi unutar proce*ora% kako bi *e

    ubrzao pri*tup podacima i in*trukcijama koji *e nalaze u ram memoriji' ( ovom *eminar*kom

    radu u vam pro*tim jezikom obja*niti kako ovo kolo 5unkcionie' ompjuter je potpuno

    be*kori*tan ukoliko ne ka:emo proce*oru ta da radi' ;o *e izvrava kroz program koji je

    zapravo li*ta in*trukcija koje *lu:e da ka:u proce*oru ta on treba da radi'Proce*or pronalazi

    programe iz +A, memorije' Problem * +A, memorijom je u tome to kada ona o*tane bez

    *truje% *av njen *adr:aj *e automat*ki brie% ovo kla*i5ikuje +A, memorije kao *u pokrenete program% program koji *e

    obino nalazi na hard di*ku raunara *e uitava u +A, memoriju% a onda iz +A, memorije%proce*or uitava program kroz kolo koje *e naziva memorij*ki kontroler koji *e nalazi unutar

    ip*eta ?ip zvani

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    4/25

    Slika # ako *e vri tran*5er *auvanih podataka ka proce*oru'

    Proce*or ne mo:e da preuzme podatke direktno * hard di*ka zato to je on *uvie *por

    za to ak i kada razmatramo trenutno najbr:i do*tupni hard di*k' Primera radi SA;A1)00 hard

    di*k% najbr:i hard di*k koji je do*tupan pro*enim kori*nicima ima teoret*ki mak*imalan

    tran*5er podataka od )00 mb"*' Proce*or koji radi interno na ! BCz *a &4 bita% preno*i

    podatke interno brzinom od #& gb"* to je oko 0 puta br:e'

    (nutar *amog proce*ora po*toji nekoliko razliitih putanja podataka% *vaka od tih putanja je

    razliite du:ine' a primer za A,D proce*ore putanja podataka izmeEu 9! ke memorije i 9#

    ke memorije je #!7 bita iroka% dok je na trenutnim -ntelovim proce*orima ova putanja !&

    bita iroka' Proce*or je uvek mnogo br:i od hard di*kova' +azlika u brzini dolazi od injenice

    da *u hard di*kovi mehaniki *i*temi% koji *u *poriji od *i*tema koji *u *a*tavljeni od i*te

    elektronike% zato to mehaniki delovi moraju da *e pomeraju za itanje podataka ?to je

    mnogo *porije nego pomeranje elektrona@' +A, memorija *a druge *trane% je #00F

    elektron*ka% to znai da je br:a od hard di*kova i optimalno jednako brza kao proce*or' -

    ovde je problem'Gak i najbr:a +A, memorija nije dovoljno brza kao proce*or' Ako uzmemo

    u obzir recimo DD+!1700 memorije% one imaju brzinu tran*5era podataka od &%400 ,H"* I

    #!%700 ,H"*% ako *e dvokanalni mod kori*ti' -ako je je ovaj broj neto bli:i #& BH"* iz

    prethodnog primera% dananji proce*ori *u *po*obni da preuzimaju podatke iz 9!memorij*kog kea na #!7 ili !& bita% priamo o )! BH"* ili &4 BH"* ako proce*or radi

    interno na ! BCz' e brinite o tome ta je *ada doEavila J9! ke memorija

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    5/25

    ?3AS kanjenje% to je kanjenje o kome priamo@ % to znai da e memorija do*taviti tra:eni

    podatak% *amo nakon memorij*kih vremen*kih kanjenja I to znai da e proce*or morati

    da *aeka' anjenje *manjuje per5orman*e proce*ora' Ako proce*or mora da eka pet

    memorij*kih vremen*kih kanjenja da bi primio in*trucije ili podatke% njegove per5orman*e e

    biti *amo petina per5orman*i koje bi dobio da kori*ti memoriju koja ima moguno*t da

    do*tavi podatke momentalno' Drugim reima kada pri*tupmo DD+!1700 memoriji * 39

    latencijom% per5orman*e proce*ora *u i*te kao kada memorija radi na #&0 ,Cz ?700 ,Cz"@'

    ( realnom *vetu *manjenje per5orman*i nije toliko veliko zato to memorje rade pod re:imom

    koji *e naziva Jbur*t< gde *e podaci mogu do*taviti momentalno% ako *e *auvaju na *u*ednoj

    adre*i ?obino in*trukcije datog programa *e uvaju u *ekvencijalnim adre*ama@' Ovo *e

    izra:ava kao JK1#1#1#< ?na primer J1#1#1#< za memoriju u naem primeru@% to znai da *e

    prvi podaci do*tavljaju nakon pet vremen*kih ciklu*a% ali *a drugog podatka *a koga *e podaci

    mogu do*taviti u *amo jednom ciklu*u% ako *e *auvaju na *u*ednoj adre*i kao to *mo

    napomenuli'

    '( Dina#i)ka i stati)ka RAM #e#orija

    Po*toje dva tipa +A, memorije dinamika ?D+A,@ i *tatika ?S+A,@' +A, memorija

    koja *e kori*ti na per*onalnim raunarima je dinamika a ovoj vr*ti memoriji *vaki bit

    podataka *e uva na memorij*kom ipu u malom kondentatoru' ondenzatori *u veoma male

    komponente% to znai da *e milioni njih mogu napraviti na maloj povrini% ovo *e zove

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    6/25

    memorije pru:aju manju gu*tinu% ipovi imaju manji kapacitet' Druga tri problema *a

    *tatikom memorijom *e *a*toje u tome da je ona *kuplja% troi vie *truje kao i da *e vie

    greje'

    !

    Slika ! +azlike izmeEu *tatike i dinamike +A, memorije

    -ako je *tatika +A, memorija br:a od dinamike% njeni nedo*taci je *preavaju da *e kori*ti

    kao glavno +A, kolo' +eenje da *e *manji uticaj korienja +A, memorije koja je *porija

    od proce*ora je u korienju mali koliine *tatike +A, memorije izmeEu proce*ora i +A,

    memorije' Ova tehnika *e naziva ke memorija i dana* *e ova mala koliina *tatike memorije

    nalazi unutar proce*ora'

    e memorija kopira po*lednje pri*tupane podatke iz ram memorije u *tatiku memoriju i

    pokuava da *hvati koje podatke e proce*or tra:iti *ledee% tako to ih ubacuje u *tatiku

    memoriju pre nego to to proce*or i zatra:i' 3ilj je da proce*or pri*tupa ke memoriji ume*to

    da pri*tupa direktno +A, memoriji% jer mo:e da preuzme podatke iz ke memorije *koro

    trenutno% dok mora da eka prilikom pri*tupa podacima koji *e nalaze na +A,' Lto vie

    proce*or pri*tupa ke memoriji ume*to +A, memoriji% *i*tem e biti br:i'

    *( Istorija ke #e#orije na personalni# ra)unari#a

    e memorija je prvi put koriena na per*onalnim raunarima u vremenu kada je izaao

    -ntelov proce*or )7&DM' -ako *am proce*or nije imao ke memorije u *ebi% ona *e nalazila u

    ip*etu koji je imao kontroler za ke memoriju' e memorija u ovo vreme je opcionalna i

    ek*terna u odno*u na proce*or' Ako *te imali matinu plou bez ke memorije va raunar bi

    bio do*ta *poriji u odno*u na raunare koji po*eduju ovo kolo' oliina do*tupne ke

    memorije je varirala u odno*u na model matine ploe i tipine vredno*ti u to vreme *u bile

    izmeEu &4kb i #!7kb' ( ovo vreme kontroler za ke memorije je kori*tio arhitekturu koja *e

    naziva Jpii1kroz

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    7/25

    Sa pojavom 47&DM proce*ora% -ntel e dodao malu koliinu od oko 7kb ke memorije

    unutar proce*ora' -nterna memorija je nazvana 9# ?level #@ ili Jinterna

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    8/25

    +( Struktura ke #e#orije

    Ovde mo:ete videti o*novni blok dijagram za generini jednojezgrarni proce*or'

    aravno dijagram zavi*i od *amog modela proce*ora'3

    Slika ) Hlok dijagram ke memorije za jednojezgrarni proce*or

    3 Slika preuzeta sa: http://www.hardwaresecrets.com/wp-

    content/uploads/cpu_0#3.gi%

    &

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    9/25

    -*prekidana linija na *lici pred*tavlja telo proce*ora% poto *e ram memorija nalazi van

    proce*ora' ,agi*trala izmeEu +A, memorije i proce*ora je obino iroka &41bita ?ili #!7 bit1

    a kada *e kori*ti re:im dvokanalne kon5iguracije +A, memorije@' Ova magi*trala radi na

    5rekvenciji +A, memorije ili ek*ternoj 5rekvenciji proce*ora ?ili na 5rekvenciji magi*trale

    memorije u *luaju A,D proce*ora% i obino je ni:a'

    Sva kola koja *e nalaze unutar kutije obele:ene i*prekidanim linijama rade na internoj

    brzini proce*ora' ( zavi*no*ti od proce*ora neki interni delovi mogu ak raditi i na viem

    taktu' ;akoEe magi*trala izmEu proce*ora mo:e biti i ira% to znai da mo:e prebacivati vie

    bitova za ciklu* takta od &4 bita ili #!7 bita' aprimer magi*trala izmeEu 9! ke memorije za

    podatke i 9# ke memorije za in*trukcije na modernim proce*orima je obino iroka !& bita'

    ,agi*trala izmeu 9# ke memorije za in*trukcije i jedinice za dobavljanje zavi*i od modela

    proce*ora I #!7 bita je tipina vredno*t' Lto j vei broj bitova koji *e preno*i po ciklu*u takta%

    tran*5er e biti br:i'

    Svi moderni proce*ori imaju tri imaju tri ke memorije 9!% koja je vea i nalazi *e

    izmeEu +A, memorije i 9# ke memorije za in*trukcije% koja *adr:i i in*trukcije i podatke'

    9# ke memoriju za in*trukcije% koja *e kori*ti da uva in*trukcije koje *e izvravaju od *trane

    proce*ora% i 9# ke memoriju za podaktke koja *e kori*ti da uva podatke koje *e piu i

    vraaju natrag memoriji' 9# i 9! znai Jivo #< i Jivo J *e odno*i na ra*tojanje na kome *u

    od jezgra proce*ora ?jedinice za izvrenje@' edna uvena *umnja je zato imamo tri razliite

    ke memorije ? 9# ke memoriju za podatke% 9# ke memoriju za in*trukcije i 9! ke

    memoriju@'

    -zrada *tatike memorije * nula kanjenja je ogroman izatov% naravno * proce*orima

    koji rade na veoma velikim radnim taktovima' Poto je proizvodnja memorije *a *koro nula

    kanjenja veoma teko i *kupo% proizvoEa kori*ti ovu vr*tu memorije na 9# ke memoriji' 9!

    ke memorija kori*ti *tatiku +A, memoriju koja nije brza kao memorija koja *e kori*ti na9# ke memoriji% poto ima malo kanjenja% i plu* je malo *porija od 9# ke memorije'9# ke

    memorija za in*trukcije radi kao Julazni ke

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    10/25

    delove in5ormacija' a *tranici *peci5ikacija o proce*oru 9# ke *e mo:e nai *a razliitim

    nainima reprezenacije' eki proizvoEai li*taju dve 9# ke memorije po*ebno% neki dodaju

    koliino i piu Jodvojeno

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    11/25

    4

    Slika 4 Deljenje 9! ke memorije na dual kor proce*orima

    Slika Deljenje 9! ke memorije na kvad kor proce*orima

    A,D proce*ori bazirani na #0 arhitekturi imaju deljenu 9) ke memoriju unutar

    proce*ora% to znai da *u hibrid izmeEu dva prethodna pri*tupa' $eliina ove ke memorije

    zavi*i od modela proce*ora% kao i ta *e deava * veliinom 9! ke memorije'

    4 Slika preuzeta sa: http://www.hardwaresecrets.com/wp-

    content/uploads/4&0_03!.gi%

    Slika preuzeta sa: http://www.hardwaresecrets.com/wp-

    content/uploads/4&0_03!.gi%

    11

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    12/25

    Slika

    &

    Podela

    ke

    memorije na proce*orima baziranim na #0 arhitekturi'

    1( 2r/ani.a0ija ke #e#orije

    e memorija je podeljena unutar *ebe na linije% *vaka od tih linija *adr:i od #& do

    #!7 bajtova u zavi*no*ti od proce*ora' a veini dananjih proce*ora ke memorija je

    organizovana u &4 bitne linije ?#! bita@' Dakle #! H 9! ke memorije je podeljeno na7#6! linije' -majte u vidu da je # H #0!4 bajta a ne #000 bajtova% dakle !4%!77 " &4

    7%#6!'#

    # Slika preuzeta sa: http://www.hardwaresecrets.com/wp-

    content/uploads/4&1_01.gi%

    1!

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    13/25

    Slika . ako je 9! ke memorija organizovana

    e memorija mo:e da radi pod tri razliite kon5iguracije

    #' Direct mapping!' /ull a**ociative

    )' n12a Set A**ociative 3ache

    1('( Dire0t #appin/

    Direct mapping je najedno*tavniji nain izrade ke memorije' ( ovoj kon5iguraciji

    glavna +A, memorija je podeljena na i*ti broj linija koje *e nalaze u ke memoriji' Ako npr'

    imamo *i*tem od # BH +A, memorije% ovih # BH je podeljeno na 7#6! blokova ?pod

    pretpo*tavkom da ke memorija kori*ti kon5iguraciju koju *mo opi*ali iznad@ *vaki od tih

    blokova *a #!7 H ?#%0.)%.4#%7!4 " 7%#6! #)#%0.! Iimajte u vidu da je # BH 1 !Q)0

    bajtova% a # ,H je !Q!0 bajtova i # H je !Q#0 bajtova@' Ako bi na *i*tem imao #! ,H

    memorije% ona bi takoEe bila podeljena na 7#6! bloka% ali ovog puta *vaki blok bi imao &4

    H% itdR

    13

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    14/25

    $

    Slika 7 ako 5unkcionie kon5iguracija direct mapping

    Blavna predno*t direct mappinga je u tome to je to najlaka kon5iguracija koja mo:e

    da *e primeni' ada proce*or tra:i datu adre*u iz +A, memorije ?npr' adre*u #000@%

    kontroler ke memorije e uitati liniju ?&4 bajtova@ iz +A, memorije i ubacie je u ke

    memoriju ?npr adre*e #000 kroz #0&)% pod pretpo*tavkoom da kori*timu o*mobitnu emu @'

    Dakle ako proce*ot tra:i ponovo *adr:aj ove adre*e ili neke adre*e odmah pored ove ? npr

    *vaku adre*u od #000 do #0&)@ one e ve biti unutar ke memorije'

    Problem je ako proce*oru trebaju dve adre*e koje *u mapiranie na i*toj liniji kea%

    de*ie *e promaaj ke memorije ?ovaj problem *e naziva kolizija ili kon5likt@' a*tavljajui *

    naim primerom% ako proce*or zatra:i adre*u #000% a onda zatra:i adre*u !000% promaaj ke

    memorije e *e de*iti zato to *e ove dve adre*e nalaze u i*tom bloku ?prvih #!7 H@% i a ono

    $ Slika preuzeta sa: http://www.hardwaresecrets.com/wp-

    content/uploads/4&1_0#1.gi%

    14

    http://www.hardwaresecrets.com/wp-content/uploads/481_061.gifhttp://www.hardwaresecrets.com/wp-content/uploads/481_061.gifhttp://www.hardwaresecrets.com/wp-content/uploads/481_061.gifhttp://www.hardwaresecrets.com/wp-content/uploads/481_061.gif
  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    15/25

    to je u keu je linija poevi od adre*e #000' Problem *e na*tavlja% ako program ima petlju

    koja je du:a od &4 bajta% bie promaaja kea za vreme celog trajanja petlje'

    pr' ako petlja ide od adre*e #000 do adre*e ##00% proce*or e uitati *ve in*trukcije

    direktno iz +A, memorije kroz trajanje petlje' Ovo e *e de*iti zato to e ke imati *adr:aje

    iz adre*e #000 kroz #0&)% i ke kontroler e uitati adre*u ##00 kroz ##&)' ada proce*or

    zatra:i a5re*u #000 natrag% morae da *e vrati natrag na +A, memoriju% zato to ke nema

    vie *adr:aje iz adre*e #000' Ako je ova petlja izvrena #000 puta% proce*or e morati da ide

    ka +A, memoriji i*to toliko puta' 8ato je direct mapping ke kon5iguracija najmanje

    e5ika*na i vie *e ne kori*ti% bar na per*onalnim raunarima'

    1(*( 3ull4 asso0iative

    a ovoj ko5iguraciji nema tekog povezivanja izmeEu linija ke memorije i lokacija

    +A, memorije' e kontroler mo:e *auvati bilo koju adre*u% pa *e problemi opi*ani u

    tek*tu iznad nee deavati' Ova kon5iguacija je naje5ika*nija ?* najviim brojem pogodaka@' (

    drugu ruku% kontrolno kolo je mnogo komplek*nije% zato to mora da prati kakve *e lokacije

    memorije uitavaju u ke memoriju' 8ato je ovo hibridno reenje koje *e najvie kori*ti dana*'

    1(+ n56a4 Set Asso0iative 7a0he

    a ovoj kon5iguraciji ke memorija je podeljena na nekoliko blokova ?*etova@ i *vaki

    od njih *adr:i Jn< liniju' Dakle na 41>a *et a**ociative cache% ke memorija e *adr:ati !046

    blokova i *vaki od njih *adr:i 4 linije ? 7#6! linije " 4@ na !1>a *et a**ociative ke% ke

    memorija e imati 406& blokova koji *adr:e dve linije od kojih je *vaka *a #&1>a *et

    a**ociative% ke memorija e imati #! blokova od kojih e *vaki *adr:ati #& linija'Ovde

    na*tavljamo * primerom #! 9! ke memorije koja je podeljena na 7#6! &41bitne linije' (

    zavi*no*ti od proce*ora broj blokova e naravno biti drugaiji

    1

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    16/25

    &

    Slika 7 #! H ke memorije koja je kon5iguri*ana kao 41>a *et a**ociative'

    8atim *e glavna +A, memorija deli na i*ti broj blokova koji *u do*tupni u ke

    memoriji' ( primeru * #! H 41>a *et a**ociative primeru% glavni +A, e biti podeljen na

    !047 blokova% a to je i*ti broj blokova koji je do*tupan unutar ke memorije' Svaki

    memorij*ki blok je povezan *a *etom linija unutar kea ba kao u direct mapping keu' S #BH

    +A,% memorija bi bila podeljena na !047 blokova od kojih bi *vaki *adr:ao #! H''

    & Slika preuzeta sa: http://www.hardwaresecrets.com/wp-

    content/uploads/4&1_0&1.gi%

    ' Slika preuzeta sa: http://www.hardwaresecrets.com/wp-

    content/uploads/4&1_0&1.gi%

    1#

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    17/25

    Slika 6 #! 9! ke memorije koja je kon5iguri*ana kao 41>a *et a**ociative

    ao to vidite *lino je onome to *e deava kod direct mapping ke memorije% razlika

    je u tome to za *vaki memorij*ki blok po*toji jedna do*tupna linija na ke memoiji' Svaka

    linija *adr:i *adr:aj *a bilo koje adre*e unutar mapiranog bloka' a 41>a *et a**ociative ke

    memoriji *vaki *et ke memorije mo:e *adr:ati do 4 linije *a i*tog memorij*kog bloka' S ovim

    pri*tupom problemi direct mapping kea *u ne*tali ? i problem kolizije i problem petlje koji

    *mo opi*ali na prethodno@' -*tovremeno *et a**ociative ke je laki za implementaciju od 5ull

    a**ociative% poto je njegova kontrolna logika jedno*tavnija' 8bog ovoga ovo je dana*

    najea kon5iguracija ke memorije% iako pru:a manje per5orman*e u poreEenju *a 5ull

    a**ociative'

    aravno jo uvek imamo ogranien broj moguih *lotova unutar *vakog *eta ke

    memorije za *vaki memorij*ki blok I etiri na 41>a kon5iguraciji' akon to *u ova etiri

    *loza zauzeta% ke kontroler :e morati da o*lobodi jedan od njih da bi *auvao *ledeu

    in*trukciju koja je uitana *a i*tog memorij*kog bloka' S poveanim brojem naina koji *et

    a**ociative ke memorija ima% npr od 41>a ka 71>a kon5iguraciji% imamo vei broj

    do*tupnih *lotova za *vaki *et% ali ako zadr:imo i*tu koliinu ke memorije% veliina *vakog

    memorij*kog bloka *e takoEe poveava' S prela*kom *a 41>a na 71>a bi naih #BH +A,

    memorije bivalo podejeno na #0!4 blokova od po #,H' Pa bi ovakav prelazak poveao broj

    do*tupnih *lotova za *vaki *et% ali bi *vaki *et *ada bio zadu:en za vei memorij*ki blok'

    Pa ta se deava ukoliko imamo veu ke memoriju ? Iz prethodnog primera ako bi

    poveali L2 ke memoriju s 512 K na 1! " jedini na#in da ovo u#inimo jeste da zamenimo

    pro$esor%& ono to bi se desilo jeste da bi imali 1'&()* 1'+bajtova linija unutar ke memorije&

    to bi nam dalo *,-' setova za svaku liniju posebno. /aih 10 ram memorije bi bilo

    podeljeno u *,-' blokova po 25' K. no to se deava je da se veli#ina svakog bloka

    smanjuje& poveavajui ansu da se zahtevani poda$i nalaze unutar ke memorije& drugim

    re#ima poveanjem ke memorije& smanjije se ansa za promaaj kea.

    vakako poveanje ke memorije nije neto to garantuje poveanje per3ormase.

    Poveanje ke memorije omoguava da se vie podataka keira& ali je pitanje da li e

    pro$esor koristiti ove ekstra podatke ili ne. /pr. pretpostavimo pro$esor s jednim jezgrom i

    *! L2 ke memorije. 4ko pro$esor mnogo koristi 1 !& ali ne isto toliko ( ! " naj

    pristupanije instruk$ije #e zauzeti 1 ! i ostalih ( ! keiranih od strane pro$esora se nee

    koristti toliko%& velika je ansa da e pro$esor imati iste per3ormanse kao indenti#an pro$esor

    s 2 ! ili #ak 1 ! L2 ke memorije.

    1$

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    18/25

    8( Kako ke #e#orija $unk0ionie

    vo kako ke memorija radi' edinica za dobavljanje proce*ora tra:i za *ledeom

    in*trukcijom koja treba da bude izvrena u 9# ke memoriji za in*trukcije' Ako nije tu%

    potra:ie je u 9! ke memoriji' Ako ni tada nije tu% morae da ide do +A, memorije da

    dobavi in*trukciju'

    JPogotkom< nazivamo kada proce*or uita tra:enu in*trukciju ili podatak iz ke

    memorije% a Jpromaajem< ako tra:ena in*trukcija nije tu i proce*or mora direktno da pri*tupi

    *i*tem*koj +A, memoriji' aravno kada i*kljuite va kompjuter ke memorije *e prazne%

    tako de je potreban pri*tup +A, memoriji I ovo je neizbe:an promaaj hea' Ali nakon

    uitavanja prve in*trukcije ou poinje'

    ada proce*or uita in*trukciju *a odreEene pozicije na memoriju% kolo zvano kontroler ke

    memorije uita u ke memorije mali blok podataka i*pod trenutne pozicije koju je proce*or

    upravo uitao' Poto programi obino teku na *ekvencijalan nain *ledea pozicija memorije

    koju proce*or bude tra:io e *e pozicionirati odmah i*pod pozicije koja je upravo

    uitana'akon to je kontroler ke memorije ve uitao malo podataka i*pod prve pozicije

    koja je itana od *trane proce*ora% *ledei podaci e verovatno biti unutar ke memorije% tako

    da proce*or nee morati da eta van i tra:i podatke' Oni *u ve uitani unutar ke memorije

    koja je ugraEena u proce*or koji im mo:e pri*tupati pri *vom internom taktu'

    oliina podataka *e naziva linija i obino je duga &4 bajta' O*im uitavanja ove male

    koliine podataka% memorij*ki kontroler uvek pokuava da pogodi ta e proce*or tra:iti

    *ledee'olo zvano pri5eer' npr' uitava vie lociranih podataka nakon ovih prvih &4 bajta iz

    +A, memorije u ke memoriju'

    Dakle #o%e#o da su#ira#o kako ke #e#orija .apravo radi!

    #' Proce*or tra:i za in*trukcijama" podacima koji *e nalaze na adre*i Ja>>'cpuid'com"*o5t>are*"cpu1z'html

    !' Skinite program pod nazivom 3P(18% ovaj progam vam omoguava veoma detaljan prikaz

    karakteri*tika vaeg proce*ora kao i njegovu ke memoriju'

    )' Poto odaberete verziju koja odgovara vaem *i*temu% pokrenite aplikaciju

    !!

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    23/25

    4' Ovde imate prikaz *vih podataka o vaem proce*oru

    ;aklju)ak

    $erovatno da *vi dugogodinji kori*nici raunara razumeju ta je ke memorija% kako

    ona 5unkcionie i emu ona zapravo *lu:i'8a *ve one koji ni*u detaljno upueni u ovu

    tematiku% evo kraeg objanjenja' e memorija je deo memorije u koju *e podaci privremeno

    upi*uju pre ubacivanja u glavnu memoriju' ( zavi*no*ti od toga koliko imate ke memorije na

    ra*polaganju va raunar e raditi br:e ili *porije' - zato bih preporuio *vima koji razmiljaju

    o kupovini novog raunara da pri njegovoj kupovini odaberu proce*or * dovoljno ke

    memorije% jer *mo *e u ovom *eminar*kom radu uverili da je brza ke memorija neto bez

    ega bi *e odreEeni zadatak na vaem raunaru mnogo *porije obavljao'

    !3

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    24/25

    -iteratura

    #' 1the1cache1memor1>ork*"!"TPri*tupano un !0#&U

    )' >>'hard>are*ecret*'com"ho>1the1cache1memor1>ork*")"TPri*tupano un !0#&U

    4' >>'hard>are*ecret*'com"ho>1the1cache1memor1>ork*"4"TPri*tupano un !0#&U

    ' >>'hard>are*ecret*'com"ho>1the1cache1memor1>ork*""TPri*tupano un !0#&U

    &' it >ork*=% TOnlineU% do*tupno nahttp"">>>'hard>are*ecret*'com"ho>1the1cache1memor1>ork*"&"TPri*tupano un !0#&U

    .' >>'hard>are*ecret*'com"ho>1the1cache1memor1>ork*"."TPri*tupano un !0#&U

    7' >>'hard>are*ecret*'com"ho>1the1cache1memor1>ork*"."

    !4

  • 7/26/2019 Princip rada kes memorija.docx

    25/25

    TPri*tupano un !0#&U6' >>'hard>are*ecret*'com"ho>1the1cache1memor1>ork*"."TPri*tupano un !0#&U

    #0' are=% TOnlineU% do*tupno na

    http"">>>'cpuid'com"*o5t>are*"cpu1z'htmlTPri*tupano un !0#&U