캐시 메모리 편집하기

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== 메모리 사상 기법 ==
== 메모리 사상 기법 ==
=== 직접 사상 ===
* 직접 사상
;Direct Mapping
* 연관 사상
[[파일:캐시 직접 사상.png]]
* 직접/연관 사상
* 메모리 주소와 캐시의 순서를 일치시킴
* ex) 메모리가 1~100, 캐시가 1~10으로 가정하면
** 1~10까지의 메모리는 캐시의 1에 할당, 11~20까지의 메모리는 캐시의 2에 할당
* 구현 정말 간단하지만 캐싱 효율이 떨어져 잦은 교체 발생
* 적중률이 낮고 성능이 낮은 단순한 방식
 
=== 연관 사상 ===
;Fully Associative
[[파일:캐시 연관 사상.png]]
* 순서를 일치시키지 않음
* 필요한 메모리값을 캐시의 어디든 저장 가능
* 찾는 과정은 느리지만 필요한 캐시들 위주로 저장할 수 있기 때문에 적중률이 높음
* 캐시가 일반 메모리보다 속도가 훨씬 빠르므로 적중률이 높은 것이 유리
 
=== 직접/연관 사상 ===
;Set Associative
[[파일:캐시 직접연관 사상.png]]
* 연관매핑에 직접매핑을 합쳐 놓은 방식
* 순서를 일치시키고 저장하되, 일정 그룹을 두어 그 그룹 내에서 저장토록 함
* ex) 메모리가 1~100, 캐시가 1~10으로 가정하면
** 캐시 1~5에는 1~50의 데이터 저장 가능
* 블록화가 되어 있으므로 검색 효율 증가, 적중률도 일정 수준 보장
 
== 교체 알고리즘 ==
;Data Replacement Algorithm
※ 직접 사상의 경우 교체 알고리즘 선택 불가
* '''Random'''
** 무작위로 선택하여 교체
** 비효율적이지만 구현이 간단하여 많이 사용
* '''Round Robin'''
** 공평하게 돌아가면서 선택
** 구현이 간단하지만 효율이 좋지 않음
* '''LRU(Least Recently Used)'''
** 가장 오랫동안 이용되지 않은 데이터 교체
** 가장 이상적이지만 CPU Cache에서는 판단이 어려움
 
== 쓰기 정책 ==
;Write Strategy
* '''Write Through'''
** 데이터 변경 시 캐시와 메모리에 곧바로 기록
** 구현이 쉬우며 일관성 문제가 발생하지 않음
** 잦은 쓰기로 속도 느려짐
* '''Write Back'''
** 캐시에 먼저 기록하고 메모리엔 나중에 기록
** 속도가 빠르지만 일관성 문제 발생 가능성
*** Dirty Bit, Flag 등 이용 필요


== 설계 시 고려사항 ==
== 설계 시 고려사항 ==
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* 전송 블록 사이즈
* 전송 블록 사이즈
* 교체 알고리즘
* 교체 알고리즘
== 참고 문헌 ==
* [https://raisonde.tistory.com/entry/캐시-메모리-매핑-기법 캐시 메모리 매핑 기법]
* [https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=sungeuns&logNo=50098123735 CPU Cache에 관한 간단한 정리~!]
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