캐시 메모리 [혼공컴구]

1. 저장 장치 계층 구조

  - CPU에 얼마나 가까운가를 기준으로 계층적을 나타냄

  - CPU에 가까운 저장장치일수록 빠르고, 용량이 작고, 비쌈

 

2. 캐시 메모리

  - CPU와 메모리 사이에 위치

  - 레지스터보다 용량이 크고 메모리보다 빠른 SRAM 기반의 저장 장치

  - L1, L2, L3 캐시 순으로 빠름

  - L1I로 명령어만을 저장, L1D로 데이터만을 저장하는 '분리형 캐시'로 접근 속도를 올릴 수 있음

  - 참조 지역성 원리

    - 캐시 히트

      - 캐시 메모리 내 데이터가 CPU에서 활용될 경우

    - 캐시 미스

      - 예측이 틀려 메모리 에서 필요한 데이터를 직접 가져와야 하는 경우

    - 캐시 적중률

      - CPU가 메모리에 접근할 때의 주된 경향을 바탕으로 만들어진 원리

        - CPU는 최근에 접근했던 메모리 공간에 다시 접근하려는 경향이 있다.

          - CPU는 변수가 저장된 메모리 공간을 언제든 다시 참조할 수 있다.

          - 시간 지역성

        - CPU는 접근한 메모리 공간 근처를 접근하려는 경향이 있다.

          - CPU가 실행하려는 프로그램은 보통 관련 데이터들끼리 한데 모여있음

          - 공간 지역성

      - 캐시 히트 횟수 / (캐시 히트 횟수 + 캐시 미스 횟수)

      - 보통의 컴퓨터에서의 캐시 적중률은 85~95% 이상임