这张图解释了缓存的三个关键指标:命中率、缺失率和缺失损失,并分析了它们在缓存访问中的重要性。
具体说明
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命中(Hit):
- 命中表示要访问的信息在缓存中已经存在,不需要从更慢的主存中读取。
- 命中率(Hit Rate):缓存访问命中的概率,表示请求数据在缓存中找到的频率。高命中率意味着大部分数据请求可以在缓存中找到,从而减少主存访问次数。
- 命中时间(Hit Time):访问缓存中的数据所需的时间。包括判断是否命中的时间和缓存读取的时间。
- 计算公式:
命中时间 = 判断时间 + 缓存访问时间
- 计算公式:
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缺失(Miss):
- 缺失表示要找的信息不在缓存中,需要从主存中读取数据。
- 缺失率(Miss Rate):缓存访问未命中的概率,可以通过
1 - 命中率
计算。 - 缺失损失(Miss Penalty):指当缓存缺失时,从主存获取数据的时间损失。这个时间通常比命中时间要长很多。
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命中时间 vs. 缺失损失:
- 图中指出,命中时间通常远小于缺失损失。这是因为缓存的访问速度远高于主存访问速度,所以一旦发生缺失,需要等待较长时间才能从主存中获取数据。
- 原因(Why):命中时间短是因为缓存离处理器更近,且其设计优化了访问速度;而缺失损失大是因为从主存获取数据需要较长的传输时间。
总结
- 提高缓存性能的关键在于提升命中率,从而减少高成本的缺失损失的发生。