Кэш-память. Щось дуже цікаве

Название	Щось дуже цікаве
Дата	26.05.2022
Размер	374.39 Kb.
Формат файла
Имя файла	Кэш-память.docx
Тип	Документы #550998

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ФАХОВИЙ КОЛЕДЖ РАКЕТНО-КОСМІЧНОГО МАШИНОБУДУВАННЯ
ДНІПРОВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ім. ОЛЕСЯ ГОНЧАРА

Предметна комісія комп'ютерної інженерії

КУРСОВА РОБОТА

з навчальної дисципліни
«АРХІТЕКТУРА КОМП’ЮТЕРІВ»

на тему: «Щось дуже цікаве»
Студента ІІI курсу групи КС-19-1

галузі знань 12 Інформаційні технології

спеціальності 123 Комп’ютерна інженерія

Шевченко Т. Г.

(прізвище та ініціали студента)
Керівник Колбунов В.Р

Національна шкала

Кількість балів: Оцінка ECTS:

Члени комісії О.М.Романовский
(підпис)

ОВ.Старосельцева
(підпис)

В.Р. Колбунов
(підпис)

м. Дніпро – 2022 рік

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ФАХОВИЙ КОЛЕДЖ РАКЕТНО-КОСМІЧНОГО МАШИНОБУДУВАННЯ
ДНІПРОВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ім. ОЛЕСЯ ГОНЧАРА
Предметна комісія комп'ютерної інженерії

ЗАТВЕРДЖУЮ

Голова ПК комп'ютерної інженерії

О.В.Старосельцева________

«__» _____________ 2022 р.

ЗАВДАННЯ

на виконання курсової роботи

з дисципліни	Архітектура комп’ютерів
студенту	Шевченко Тарас Григорович
	(прізвище, ім'я та по батькові)
Відділення	Комп'ютерної та програмної інженерії
Спеціальність	123 Комп’ютерна інженерія
Курс	ІІI	Група (шифр)		КС-19-1
1 Тема роботи:	Щось дуже цікаве

2 Вихідні дані: Деякі параметри цікавезної штуки





Розглянуто і ухвалено на засіданні предметної комісії			комп'ютерної інженерії
Протокол № * від ..2022

Керівник КП _____________ Колбунов В.Р.

Завдання до виконання

одержав студент _____________ Шевченко Т.Г.
Дата видачі «28» лютого 2022 р.

Термін виконання «11» травня 2022 р.

ЗМІСТ

ВСТУП 5

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА 6

1.1 Архітектура комп'ютера та її види 6

1.2 Номенклатура видів комп'ютерів 8

2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 11

2.1 Кеш- пам'ять 11

ВИСНОВКИ 15

15

ВСТУП

Не всяка кеш-пам'ять є рівнозначною. Велике значення має той факт, скільки інформації може містити кеш-пам'ять. Чим більше кеш-пам'ять, тим більше інформації може бути в ній розміщено, а отже, тим більша ймовірність, що потрібний байт буде утримуватися в цій швидкій пам'яті. Очевидно, що найкращий варіант - коли обсяг кеш-пам'яті відповідає обсягу всієї оперативної пам'яті. У цьому випадку решта пам'яті стає не потрібною. Вкрай протилежна ситуація - 1 байт кеш-пам'яті - теж не має практичного значення, тому що ймовірність того, що потрібна інформація опиниться в цьому байті, прагне нуля.

У процесі роботи такої системи в буферну пам'ять копіюються ті ділянки ГП, яких здійснюється звернення з боку процесора. Виграш досягається за рахунок якості локальності, зважаючи на велику ймовірність звернення процесором до команд, що лежать у сусідніх осередках пам'яті.

Кеш-пам'ять, що складається з m-слів, зберігає копії не менше, ніж m-слів з усіх слів основної пам'яті. Якщо копія, до адреси якої було виконано доступ ЦП, існує у кеш-пам'яті, то зчитування завершується вже за доступі до кеш-пам'яті. Зазначимо, що використання кеш-пам'яті ґрунтується на принципах просторової та тимчасової локальності. У разі просторової локальності основна пам'ять розбивається на блоки з фіксованим числом слів та обмін даними між основною пам'яттю та кеш-пам'яттю виконується блоками. При доступі до деякої адреси центральний процесор повинен спочатку визначити, чи містить кеш-пам'ять копію блоку з вказаною адресою, і якщо є, то визначити, з якої адреси кеш-пам'яті починається цей блок. Цю інформацію ЦП отримує з допомогою механізму перетворення адрес.

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Архітектура комп'ютера та її види

Комп'ютер – це електронний пристрій, що виконує операції введення інформації, зберігання та оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприйняття людиною. За кожну з названих операцій відповідають спеціальні блоки комп'ютера:

пристрій введення,
центральний процесор,
запам'ятовуючий пристрій,
пристрій виведення.

Всі ці блоки складаються з окремих дрібніших пристроїв. Зокрема в центральний процесор можуть входити арифметико-логічний пристрій (АЛП), внутрішній запам'ятовуючий пристрій у вигляді регістрів процесора та внутрішньої кеш-пам'яті, керуючий пристрій (КП). Пристрій введення, як правило, теж не є однією конструктивною одиницею. Оскільки види інформації, що вводиться, різноманітні, джерел може бути декілька. Це стосується і пристрою виведення.

Схематично загальна структура комп'ютера зображена на рис. 1.3.

Мал. 1.1. Загальна структура комп'ютера.

Запам'ятовуючий пристрій – це блок ЕОМ, призначений для тимчасового (оперативна пам'ять) та тривалого (постійна пам'ять) зберігання програм, вхідних і результуючих даних та деяких проміжних результатів. Інформація в оперативній пам'яті зберігається тимчасово лише при включеному живленні, але оперативна пам'ять має більшу швидкодію. В постійній пам'яті дані можуть зберігатися навіть при вимкненому комп'ютері, проте швидкість обміну даними між постійною пам'яттю та центральним процесором, у переважній більшості випадків, значно менша.

Арифметико-логічний пристрій – це блок ЕОМ, в якому відбувається перетворення даних за командами програми: арифметичні дії над числами, перетворення кодів та ін.

Керуючий пристрій координує роботу всіх блоків комп'ютера. У певній послідовності він вибирає з оперативної пам'яті команду за командою. Кожна команда декодується, за потреби елементи даних з указаних в команді комірок оперативної пам'яті передаються в АЛП. АЛП настроюється на виконання дії, вказаної поточною командою (в цій дії можуть брати участь також пристрої введення-виведення); дається команда на виконання цієї дії. Цей процес буде продовжуватися доти, доки не виникне одна з наступних ситуацій: вичерпано вхідні дані, з одного з пристроїв надійшла команда на припинення роботи, вимкнено живлення комп'ютера. Описаний принцип побудови ЕОМ носить назву архітектури фон Неймана.

Принцип програмного керування. Забезпечує автоматизацію процесу обчислень на ЕОМ. Згідно з цим принципом, запропонованим англійським математиком Ч. Беббіджем у 1833 р., для розв'язання кожної задачі складається програма, що визначає послідовність дій комп'ютера. Ефективність програмного керування є високою тоді, коли задача розв'язується за тією самою програмою багато разів (хоч і за різних початкових даних).

Принцип програми, що зберігається в пам'яті. Згідно з цим принципом, сформульованим Дж. фон Нейманом, команди програми подаються, як і дані, у вигляді чисел й обробляються так само, як і числа, а сама програма перед виконання завантажується в оперативну пам'ять. Це прискорює процес її виконання.

Принцип довільного доступу до пам'яті. Згідно з цим принципом, елементи програм та даних можуть записуватися у довільне місце оперативної пам'яті. Довільне місце означає можливість звернутися до будь-якої заданої адреси (до конкретної ділянки пам'яті) без перегляду попередніх.

На підставі цих принців можна стверджувати, що сучасний комп'ютер – технічний пристрій, який після введення в пам'ять початкових даних у вигляді цифрових кодів і програми їх обробки, вираженої також цифровими кодами, здатний автоматично здійснити обчислювальний процес, заданий програмою, і видати готові результати розв'язання задачі у формі придатній для сприйняття людиною.

Реальна структура комп'ютера значно складніша, ніж розглянута вище (її можна назвати логічної структурою). У сучасних комп'ютерах, зокрема персональних, все частіше здійснюється відхід від традиційної архітектури фон Неймана, зумовлений прагненням розробників та користувачів до підвищення якості та продуктивності комп'ютерів. Якість ЕОМ характеризується багатьма показниками. Це і набір команд, які комп'ютер здатний розуміти, і швидкість роботи (швидкодія) центрального процесора, кількість периферійних пристроїв введення- виведення, які можна приєднати до комп'ютера одночасно і т.д. Головним показником є швидкодія – кількість операцій, яку процесор здатний виконати за одиницю часу. На практиці користувача більше цікавить продуктивність комп'ютера – показник його ефективної швидкодії, тобто здатності не просто швидко функціонувати, а швидко розв'язувати конкретні поставлені задачі.

Як результат, всі ці та інші фактори спричинили принципове і конструктивне вдосконалення елементної бази комп'ютерів, тобто створення нових, більш швидких, надійних і зручних у роботі процесорів, запам'ятовуючих пристроїв, пристроїв введення-виведення і т.д. Проте, слід усвідомлювати, що швидкість роботи елементів неможливо збільшувати безмежно (існують сучасні технологічні обмеження та обмеження, зумовлені фізичними законами). Тому розробники комп'ютерної техніки шукають вирішення цієї проблеми вдосконаленням архітектури ЕОМ.

Так, з'явилися комп'ютери з багатопроцесорною архітектурою, в яких кілька процесорів працюють одночасно, а це означає, що продуктивність такого комп'ютера дорівнює сумі продуктивностей процесорів. У потужних комп'ютерах, призначених для складних інженерних розрахунків і систем автоматизованого проектування (САПР), часто встановлюють два або чотири процесори. У надпотужних ЕОМ (такі машини можуть, наприклад, моделювати ядерні реакції в режимі реального часу, передбачати погоду в глобальному масштабі) кількість процесорів досягає кількох десятків.

Швидкість роботи комп'ютера істотно залежить від швидкодії оперативної пам'яті. Тому постійно ведуться пошуки елементів для оперативної пам'яті, які потребували б якомога менше часу на операції читання-запису. Але разом із швидкодією зростає вартість елементів пам'яті, тому нарощення швидкодійної оперативної пам'яті потрібної ємності не завжди прийнятна економічно.

Проблема вирішується побудовою багаторівневої пам'яті. Оперативна пам'ять складається з двох-трьох частин: основна частина великої ємності будується на відносно повільних (більш дешевих) елементах, а додаткова (так звана кеш-пам'ять) складається зі швидкодійних елементів. Дані, до яких процесор звертається найчастіше містяться в кеш-пам'яті, а більший обсяг оперативної інформації зберігається в основній пам'яті.

Раніше роботою пристроїв введення-виведення керував центральний процесор, що займало в нього чимало часу. Архітектура сучасних комп'ютерів передбачає наявність каналів прямого доступу до оперативної пам'яті для обміну даними з пристроями введення-виведення без участі центрального процесора, а також передачу більшості функцій керування периферійними пристроями спеціалізованим процесорам, що розвантажує центральний процесор і підвищує його продуктивність.
1.2 Номенклатура видів комп'ютерів

Номенклатура видів комп'ютерів на сьогодні величезна: машини розрізняються за призначенням, потужністю, розмірами, елементною базою і т.д. Тому класифікують ЕОМ за різними ознаками. Слід зауважити, що будь-яка класифікація є певною мірою умовна, оскільки розвиток комп'ютерної науки і техніки настільки стрімкий, що, наприклад, сьогоднішня мікро-ЕОМ не поступається за потужністю міні- ЕОМ п'ятирічної давності і навіть суперкомп'ютерам віддаленішого минулого. Крім того, зарахування комп'ютерів до певного класу досить умовне як через нечіткість розмежування груп, так і в наслідок впровадження в практику замовного складання комп'ютерів, коли номенкла- туру вузлів і конкретні моделі їх адаптують до вимог замовника. Розглянемо найбільш поширені критерії класифікації комп'ютерів.

• великі електронно-обчислювальні машини (ЕОМ);
• міні ЕОМ;
• мікро ЕОМ;
• персональні комп'ютери.
• Великі ЕОМ (Main Frame)

Центральний процесор – основний блок ЕОМ, у якому відбувається обробка даних і обчислення результатів. Уявляє собою декілька системних блоків в окремій кімнаті, де підтримується постійна температура та вологість повітря.

Група системного програмування – займається розробкою, відлагодженням і втіленням програмного забезпечення, потрібного для функціонування обчислювальної системи. Системні програми забезпечують взаємодію програм з обладнанням, тобто програмно-апаратний інтерфейс обчислювальної системи.

Мал. 1.2. Структура обчислювального центру на базі великої ЕОМ

Група прикладного програмування – займається створенням програм для виконання конкретних дій з даними, тобто забезпечення користувацького інтерфейсу обчислювальної системи.

Група підготовки даних – займається підготовкою даних, які будуть опрацьовані на прикладних програмах, створених прикладними програмістами. Зокрема, це набір тексту, сканування зображень, заповнення баз даних.

Група технічного забезпечення – займається технічним обслуговуванням всієї обчислювальної системи, ремонтом та відлагодженням апаратури, під'єднанням нових пристроїв.

Група інформаційного забезпечення – забезпечує технічною інформацією всі підрозділи обчислювального центру, створює і зберігає архіви розроблених програм (бібліотеки програм) та накопичених даних (банки даних).

Відділ видачі даних – отримує дані від центрального процесора і перетворює їх у форму, зручну для замовника (роздрук).

Великим ЕОМ притаманна висока вартість обладнання та обслуговування, тому робота організована у неперервний цикл.

Програмісти обчислювальної лабораторії займаються втіленням придбаного або замовленого програмного забезпечення, виконують його налаштування і узгоджують його роботу з іншими програмами та пристроями комп'ютера. Можуть вносити зміни в окремі фрагменти програмного та системного забезпечення.

Персональні комп'ютери умовно можна поділити на професійні та побутові, але в зв'язку із здешевленням апаратної частини, межі між нами розмиваються. З 1999 року задіяний міжнародний сертифікаційний стандарт – специфікація РС99:

• масовий персональний комп'ютер (Consumer PC)
• діловий персональний комп'ютер (Office PC)
• портативний персональний комп'ютер (Mobile PC)
• робоча станція (Workstation)
• розважальний персональний комп'ютер (Entertaiment PC)

Більшість персональних комп'ютерів на ринку підпадають до категорії масових ПК. Ділові ПК – мають мінімум засобів відтворення графіки та звуку. Портативні ПК відрізняються наявністю засобів з'єднання віддаленого доступу (комп'ютерний зв'язок). Робочі станції – збільшені вимоги до пристроїв збереження даних. Розважальні ПК – основний акцент до засобів відтворення графіки та звуку.

2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

2.1 Кеш-пам'ять

Кеш- пам'ять — сховище для інформації, що часто використовується, доступ до якого здійснюється набагато швидше в порівнянні з оперативною пам'яттю або жорстким диском комп'ютера. Технологія, що розглядається, базується на підсистемі комп'ютерної пам'яті. Головним призначенням є прискорення роботи пристрою. Навіть якщо ПК має непродуктивний процесор, завдяки кешування інформації швидкість виконання завдань істотно підвищується.

Кеш-пам'яттю обладнані основні елементи комп'ютера – жорсткі диски, відеокарти, процесори. Архітектура та робота технології здатні відрізнятися. Наприклад, кеш може бути звичайним буфером обміну — пристрій обробляє інформацію та передає отримані дані у спеціальний буфер, з якого результат надходить на інтерфейс. Призначенням такого кешу є запобігання помилкам завдяки апаратній перевірці інформації на цілісність

Повністю асоціативна кеш-пам'ять. У такій пам'яті будь-який рядок ВП може знаходитися в будь-якому місці кеш-пам'яті, причому будь-якої комбінації з іншими рядками. Комбінаційні схеми порівняння СС1-СС4 (рис. 9.3) одночасно аналізують всі теги рядків, що знаходяться в кеші в даний момент, і порівнюють їх з адресою, що надійшли з адресної шини від процесора.

При кеш-попаданні рядок зчитується до шини даних (ШД). При кеш-промаху відбувається заміщення рядка в кеш-пам'яті на потрібний рядок із ВП.

При кеш-попаданні рядок зчитується до шини даних (ШД). При кеш-промаху відбувається заміщення рядка в кеш-пам'яті на потрібний рядок із ВП.

Перевага даної пам'яті полягає у високій швидкості зчитування. Недолік – у складності апаратної реалізації.

Множинно-асоціативна кеш-пам'ять. Цей вид пам'яті є проміжним між двома розглянутими вище. У ньому поєднуються простота кешу з прямим відображенням та швидкість асоціативного пошуку.

Кеш-пам'ять ділиться на непересічні підмножини (блоки) рядків. Кожен рядок основної пам'яті може потрапляти лише в одне підмножина кешу. Для пошуку блоків використовується пряме відображення, а для пошуку всередині підмножини – асоціативний пошук. Число рядків у підмножині кешу визначає кількість входів (портів) самого кешу.

Якщо 2 ⁿ рядків кеша розбивається на 2 ^s непересічних підмножин, то S молодших розрядів оперативної пам'яті показують, у якому з підмножин (індексів) повинен вестися асоціативний пошук. Старші ns розряди адреси основної пам'яті є тегами.

Якщо S=0, то отримаємо одне підмножина, що відповідає повністю асоціативній кеш-пам'яті. Якщо S=n, то отримаємо 2 ⁿ підмножин (тобто один рядок – одне підмножина). Це кеш-пам'ять із прямим відображенням. Якщо 1£S£n-1, то маємо множинно-асоціативну кеш-пам'ять.

На рис. 9.4 наведено приклад кешу, де S=1, тобто є два підмножини кеш-пам'яті. Це двовходова множино-асоціативна кеш-пам'ять.

Фізична адреса 1011, вироблений процесором, поділяється на індекс 1, рівний молодшому розряду, і тег 101. По індексу вибирається друге підмножина рядків у кеш-пам'яті, а потім відбувається асоціативний пошук серед тегів рядків обраного підмножини. Знайдений рядок 11 з тегом 101 передається до шини даних (ШД). Асоціативний пошук здійснюється одночасно за всіма тегами за допомогою комбінаційних схем порівняння СС1 та СС2.

У сучасних процесорах використовується 4-х та 8-ми входова кеш-пам'ять. Збільшення числа її входів призводить до швидкого збільшення складності апаратної реалізації частини кешу, яка забезпечує асоціативний пошук тегів.

Особливості запису та заміщення інформації
в кеш-пам'яті. Когерентність кеш-пам'яті

Звернення читання можна починати відразу і до кеш, і до оперативної пам'яті. Тоді, якщо інформація відсутня в кеші, на момент встановлення цього факту буде вже виконано частину циклу звернення до ОЗУ, що може підвищити продуктивність. Якщо інформація є в кеші, звернення до оперативної пам'яті можна зупинити.

При зверненні по запису використовується два методи: запис проводиться тільки в кеш або відразу і в кеш і в ОЗУ. Ці методи отримали назву алгоритмів зворотного WB (Write Back) та наскрізного запису WT (Write Through) відповідно. Другий з них простіший, але й повільніший, хоча й гарантує, що копії однієї й тієї ж інформації в кеші та оперативній пам'яті завжди збігаються. Більшість ранніх процесорів Intel використовують саме цей алгоритм.

Алгоритм зворотного запису WB швидший. Передача інформації в ОЗУ здійснюється лише тоді, коли на місце даного рядка кеша передається рядок з іншої сторінки ОП, або під час виконання команди оновлення вмісту кешу. Цей алгоритм вимагає більш акуратного управління, оскільки існують моменти, коли копії однієї і тієї ж інформації різні в кеші та ВП. Крім того, не кожен рядок змінюється за час перебування в кеші. Якщо зміни не було, то не потрібно переписувати рядок назад в оперативну пам'ять. Зазвичай використовують прапорець M (modified – змінена) у пам'яті тегів. Він скидається в «0» при початковому завантаженні рядка в кеш і встановлюється в «1» під час запису інформації. При вивантаженні рядка з кешу запис у ВП виконується лише за одиничному значенні прапора M.

При виникненні помилки контролер кеш-пам'яті повинен вибрати рядок, що підлягає заміщенню. Для прямого відображення апаратні рішення найпростіші. На влучення перевіряється лише один рядок, і лише цей рядок може бути заміщений. При повністю асоціативної чи множинно-асоціативної організації кеш-пам'яті є кілька рядків, у тому числі треба обрати кандидата у разі промаху. Для вирішення цього завдання використовують такі спеціальні правила, які називають алгоритмами заміщення :

FIFO (First In First Out – перший, хто прийшов – першим вибуває);

LRU (Least Recently Used – довше за інших невикористовується);

LFU (Least Frequently Used – рідше за інших використовуваний);

випадковий (Random).

Перший та останній методи є найпростішими у реалізації, але вони не враховують, наскільки часто використовується той чи інший рядок кеш-пам'яті. При цьому може бути видалено рядок, до якого найближчим часом буде звернення. Імовірність помилки для зазначених методів набагато вища, ніж у другого та третього.

В алгоритмі FIFO для заміщення вибирається рядок, що першим потрапив у кеш. Кожна рядок, що знову розміщується в кеші, додається в хвіст цієї черги. Алгоритм не враховує фактичного її використання. Наприклад, перші завантажені рядки можуть містити дані, потрібні протягом усієї роботи. Це призводить до негайного повернення до щойно заміщеного рядка.

Алгоритм LRU передбачає, що для видалення слід вибирати той рядок, який не використовувався довше за інших. При кожному зверненні до рядка її тимчасова позначка оновлюється. Це може бути пов'язане із суттєвими витратами. Проте алгоритм LRU найчастіше використовується практично. Недолік його полягає в тому, що якщо програма проходить великий цикл, що охоплює безліч рядків, може статися так, що рядок, до якого найдовше не було звернень, насправді стане наступним.

Одним з близьких до LRU є алгоритм LFU, згідно з яким видаляється найменш рядок, що найчастіше використовувався. При цьому необхідно підраховувати кількість звернень до кожного рядка та контролювати його. Може виявитися, що найменш інтенсивно використовується той рядок, який щойно записаний у кеш-пам'ять і до якого встигли звернутися лише один раз (у той час як до інших рядків зверталися більше). Вона може бути видалена, що є нестачею алгоритму LFU.

Вміст кеш-пам'яті змінюється під керуванням процесора. У цьому основна пам'ять може бути незмінною. З іншого боку, зовнішні пристрої можуть змінювати дані ОП в режимі прямого доступу. При цьому кеш-пам'ять не змінює своїх даних. Ще складніша ситуація у мультипроцесорних системах, коли кілька процесорів звертаються до загальної пам'яті. Виникає проблема когерентності кеш-пам'яті.

Обчислювальна система має когерентну пам'ять , якщо кожна операція читання за адресою, виконана будь-яким пристроєм, повертає значення останньої копії на цю адресу незалежно від того, яке з них робило запис останнім. Проблема когерентності є найважливішою для систем із зворотним копіюванням

КЕШ-пам'яті з прямим відображенням (див. малюнок нижче) потребує мінімального обсягу обладнання. При цьому всю основну пам'ять можна представити у вигляді двомірного масиву блоків (КЕШ-рядок), в якому кількість рядів дорівнює кількості рядків у КЕШ-пам'яті , а в кожному ряду послідовно знаходяться блоки, що переадресовуються на один і той же рядок КЕШ-пам'яті . У наведеному прикладі кількість рядків відповідає розрядності індексу, а кількість блоків у рядку – розрядності тега. Загальний обсяг КЕШ-пам'яті складає 64К байт

Логіка роботи КЕШ зводиться до наступного. Під час надходження адреси аналізується поле "індекс". Воно вказує на одну з 16К рядків, а саме на ту, де можуть бути дані (наприклад, при читанні). Потім порівнюються старші 16 біт адреси з тегом, що зберігається у рядку. При збігу відбувається КЕШ-попадання, інакше - КЕШ-промах. У цьому випадку потрібно лише один багаторозрядний компаратор, на вхід якого подається тег з того єдиного КЕШ-рядка, який виявляється обраним полем "індекс". Саме так була влаштована одна з перших реалізацій КЕШу - накристальна КЕШ-пам'ять у мікропроцесорі фірми Motorola MC68020: 32 рядки по 8 байтів утворюють 256-байтовий КЕШ з прямим відображенням.

Кеш - пам'ять називається повністю асоціативною , якщо кожен рядок ОЗУ може розташовуватись у будь-якому місці кеш - пам'яті . Переваги: · Забезпечення гнучкості. Недолік: · Ускладнення логіки пошуку, ускладнення алгоритмів управління Кеш пам'яті . Секціоноване (набірно) - асоціативна . дозволяє кожному блоку пам'яті , що кешується, претендувати на одну з декількох рядків кеша , об'єднаних в набір (set)

Мал 2.1 – Кеш-пам‘ять

ВИСНОВКИ

Одним із основних елементів комп'ютера, що дозволяє йому нормально функціонувати, є пам'ять.

Усі персональні комп'ютери використовують три види пам'яті: оперативну, постійну та зовнішню (різні накопичувачі).

Внутрішня пам'ять комп'ютера – це місце зберігання інформації, з якою він працює. Зовнішня пам'ять (різні накопичувачі) варта довготривалого зберігання інформації. Комп'ютерна пам'ять забезпечує підтримку однією з найважливіших функцій сучасного комп'ютера - здатність тривалого зберігання інформації. Разом з центральним процесором запам'ятовуючий пристрій є ключовими ланками.

У наш час розроблено безліч видів оперативної пам'яті різної швидкісної та цінової категорії, тому користувач повинен сам вирішувати яку пам'ять слід встановлювати на комп'ютер, залежно від того, які можливості йому потрібні. Але слід пам'ятати, що комп'ютерна галузь, що швидко розвивається, у тому числі програмне забезпечення, пред'являють все більші вимоги до комп'ютерів, у тому числі і до кеш-пам'яті

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

Побудова апаратної частини [Електронний ресурс] // helpiks.org. Режим доступу: https://helpiks.org/Informatika/ (03/05/2018)
Джимми, Д.У. Апаратне забезпечення [Електронний ресурс] / Д.У. Джимми, М. С. Ло́ренс //Вікіпедія: Вільна енциклопедія. Режим доступу: https://uk.wikipedia.org/wiki/Апаратне_забезпечення (30/04/2019)
Буза, М.К. Архитектура компютеров [Текст]: учебник / Буза М.К. – Минск: Вышэйшая школа, 2015. – 416 с.
Горнець, Н. Н. Периферійні пристрої сучасних комп'ютерів/Н.Н. Горець. – М.: Дрофа, 2010. – 320 c.
Гукін, Д. IBM-сумісний персональний комп'ютер: Пристрій та модернізація / Д. Гукін. - М: Світ, 1993. - 336 c.
Єрьомін, Е. А. Популярні лекції про пристрій комп'ютера (CD-ROM) / Є.А. Єрьомін. - М: БХВ-Петербург, 2003. - 272 c.
Як розвинути пам'ять у дитини? - М: Мій світ, 2005. - 256 c
Старков, В.В. Архітектура персонального комп'ютера. Організація, пристрій, робота/В.В. Старків. - М: Гаряча лінія - Телеком, 2009. - 272 c.
Мелехін, В.Ф. Обчислювальні машини, системи та мережі: підручник для ВНЗ / В.Ф. Мелехін, Є.Г.Павловський. М: Академія. 2006. 555 с.
Анашкін, А.С. Технічне та програмне забезпечення розподілених систем управління: Уч. посібник для ВНЗ / А.С.Анашкін, Е.Д.Кадиров, В.Г.Харазов; СПбГТІ(ТУ), СПбГГІ(ТУ) ім. Г.В.Плеханова. СПб, 2004. 368 с
Оліфер, В.Г. Основи мереж передачі: курс лекцій. Уч. посібник для ВНЗ / В.Г.Оліфер, Н.А.Оліфер. М: Інтернет-університет інформ. технологій, 2005. 172 с.