Полностью ассоциативный

Не существует зависимости между блоком ОП и строкой КЭШ-памяти. Любой блок ОП может быть отображён в любую строку КЭШ-памяти.

Достоинства:

- Имеется возможность запоминать различные несвязанные блоки ОП в конкретный момент времени.

- Наиболее эффективный по быстродействию.

Недостатки:

- Требуется сложная схема параллельного сравнения адреса блока ОП и адреса строки КЭШ-памяти.

- Требуется больше времени для обновления КЭШ-памяти.

 

КЭШ с прямым отображением (прямо адресуемый КЭШ).

Имеется строгая зависимость между блоками ОП и строкой КЭШа: за группой блоков ОП зарезервирована строка КЭШа):

Достоинства:

- Наиболее простой в реализации.

- Требуется мало времени для поиска необходимого блока в КЭШ-памяти (проверяется 1 строка).

Недостатки:

- При частых обращениях к различным областям ОП контроллер КЭШ-памяти выполняет частое обращение к областям ОП.

 

Множественно-ассоциативная КЭШ-память.

Усовершенствованный КЭШ прямого отображения. В КЭШ-памяти находится несколько параллельных блоков (модулей) с прямым отображением, количество параллельных блоков называется входами. Размещение блоков по строкам модуля – произвольное, для поиска нужной строки в пределах модуля используется ассоциативный принцип.

Наиболее эффективен.

Стратегии записи.

ВАЖНО! Проблемы при операции записи: данные в КЭШ могут отличаться от данных в ОП. Главная задача – обеспечение когерентности данных.

3 стратегии записи:

1. Сквозное копирование – данные изменяются одновременно в ОП и КЭШе.

Минус – постоянное обращение к ОП.

2. Запись с буферированием – данные записываются в КЭШ и в специальный буфер. Специальная схема перезаписывает эти данные из регистра в ОП.

3. Запись с обратным копированием – данные изменяются только в КЭШ-памяти, а изменение данных в ОП происходит только тогда, когда происходит замещение соответствующей строки в КЭШе.

Наиболее эффективная стратегия.

Может использоваться в системах, где только 1 активное устройство.

Требует больших аппаратных затрат. В КЭШ добавляется дополнительный признак модификации ячейки. При записи этот флаг равен 1, обращение к ОЗУ не выполняется. При замещении анализ флага, если 1, то запись в ОЗУ, а потом замещение этой ячейки другой.