| Cache-toewijzingstechnieken worden in computersystemen gebruikt om de prestaties van de cache te optimaliseren. De twee belangrijkste technieken voor het in kaart brengen van caches zijn directe mapping en set-associatieve mapping.
Directe toewijzing
Voordelen van directe mapping:
- Eenvoudige implementatie:Direct mapping is eenvoudig te implementeren omdat elk cacheblok een vaste locatie heeft.
- Lage kosten:Directe mapping vereist minder hardwarebronnen vergeleken met set-associatieve en volledig associatieve mapping.
- Voorspelbare prestaties:Omdat elk cacheblok een vaste locatie heeft, is de toegangstijd voorspelbaar en niet afhankelijk van de gegevens waartoe toegang wordt verkregen.
Nadelen van directe mapping:
- Beperkte associativiteit:elk cacheblok kan slechts één geheugenblok bevatten, wat tot conflicten kan leiden als meerdere geheugenblokken aan hetzelfde cacheblok worden toegewezen.
- Lagere hitrate:vanwege de beperkte associativiteit heeft directe mapping een lagere hitrate vergeleken met set-associatieve en volledig associatieve mapping.
- Cachevervuiling:Wanneer meerdere geheugenblokken aan hetzelfde cacheblok worden toegewezen, kan cachevervuiling optreden, waarbij vaak gebruikte gegevens kunnen worden overschreven door minder vaak gebruikte gegevens.
Set-associatieve toewijzing
Voordelen van set-associatieve mapping:
- Hogere hitrate:Set-associatieve mapping heeft een hogere hitrate vergeleken met directe mapping, omdat hierdoor meerdere geheugenblokken kunnen worden toegewezen aan dezelfde cacheset.
- Verminderde cachevervuiling:Door toe te staan dat meerdere geheugenblokken aan dezelfde cacheset worden toegewezen, vermindert set-associatieve mapping de cachevervuiling en verbetert de prestaties.
- Goede balans tussen kosten en prestaties:Set-associatieve mapping biedt een goede balans tussen kosten en prestaties door een hoger hitpercentage te bieden dan directe mapping, terwijl er minder hardwarebronnen nodig zijn dan volledig associatieve mapping.
Nadelen van set-associatieve mapping:
- Complexere implementatie:Set-associatieve mapping is complexer om te implementeren dan directe mapping, omdat er extra logica voor nodig is om te bepalen tot welke cacheset een geheugenblok behoort.
- Hogere kosten:Set-associatieve mapping vereist meer hardwarebronnen vergeleken met directe mapping vanwege de behoefte aan extra logica en schakelingen.
Samenvattend:direct mapping is eenvoudiger en goedkoper om te implementeren, maar heeft een lager trefferpercentage en kan last hebben van cachevervuiling. Set-associatieve mapping biedt een beter evenwicht tussen kosten en prestaties, biedt een hoger hitpercentage en minder cachevervuiling, maar is complexer om te implementeren. |
