Cachemapping-teknikker bruges i computersystemer for at optimere cachens ydeevne. De to vigtigste cache-mapping-teknikker er direkte kortlægning og sæt-associativ kortlægning.
Direkte kortlægning
Fordele ved direkte kortlægning:
- Enkel implementering:Direkte kortlægning er let at implementere, da hver cacheblok har en fast placering.
- Lave omkostninger:Direkte kortlægning kræver færre hardwareressourcer sammenlignet med sæt-associativ og fuldt associativ kortlægning.
- Forudsigelig ydeevne:Da hver cacheblok har en fast placering, er adgangstiden forudsigelig og afhænger ikke af de data, der tilgås.
Ulemper ved direkte kortlægning:
- Begrænset associativitet:Hver cacheblok kan kun indeholde én hukommelsesblok, hvilket kan føre til konflikter, hvis flere hukommelsesblokke er afbildet til den samme cacheblok.
- Lavere hitrate:På grund af begrænset associativitet har direkte mapping en lavere hitrate sammenlignet med sæt-associativ og fuldt associativ mapping.
- Cacheforurening:Når flere hukommelsesblokke er kortlagt til den samme cacheblok, kan der forekomme cacheforurening, hvor hyppigt tilgåede data kan overskrives af mindre hyppigt tilgåede data.
Set-associativ kortlægning
Fordele ved sæt-associativ kortlægning:
- Højere hitrate:Sætassociativ mapping har en højere hitrate sammenlignet med direkte mapping, da den tillader flere hukommelsesblokke at blive afbildet til det samme cachesæt.
- Reduceret cacheforurening:Ved at tillade, at flere hukommelsesblokke kortlægges til det samme cachesæt, reducerer sæt-associativ kortlægning cacheforurening og forbedrer ydeevnen.
- God balance mellem omkostninger og ydeevne:Sæt-associativ kortlægning giver en god balance mellem omkostninger og ydeevne ved at tilbyde en højere hitrate end direkte kortlægning, mens det kræver færre hardwareressourcer end fuldt associativ kortlægning.
Ulemper ved sæt-associativ kortlægning:
- Mere kompleks implementering:Sætassociativ mapping er mere kompleks at implementere end direkte mapping, da det kræver yderligere logik at bestemme, hvilket cachesæt en hukommelsesblok tilhører.
- Højere omkostninger:Set-associativ kortlægning kræver flere hardwareressourcer sammenlignet med direkte kortlægning på grund af behovet for yderligere logik og kredsløb.
Sammenfattende er direkte kortlægning enklere og billigere at implementere, men har en lavere hitrate og kan lide af cache-forurening. Set-associative mapping giver en bedre balance mellem omkostninger og ydeevne, og tilbyder en højere hitrate og reduceret cache-forurening, men det er mere komplekst at implementere.