캐시 메모리

I. 프로세서와 메인 메모리 간 속도차 극복, 캐시 메모리 개요

구분내용
정의CPU와 주기억 장치 사이의 처리 속도 불균형 해소를 위해 임시로 저장하는 SRAM 기반의 초고속 버퍼 메모리
특징- 참조의 지역성
- 계층적 아키텍처 구성

II. 캐시 메모리의 아키텍처 및 핵심 기술요소

가. 캐시 메모리의 동작 개념도 및 계층 구조

중앙처리장치 L1 Cache 명령어 | 데이터

- 가장 빠름, 코어 내장 가장 작은 용량

L2 Cache (SRAM)

- 각 코어별 독립적 할당

L3 Cache (SRAM)

- 모든 코어간 공유

시스템 버스 주기억 장치 (DRAM 기반) ### 나. 캐시 메모리의 핵심 기술요소
구분기술설명
적중률 향상- 참조의 지역성- 시간적, 공간적 지역성
사상 방식- 직접 사상- 정해진 하나에 적재
- 연관 사상- 자유롭게 적재
- 집합 연관 사상- 절충형으로 관리
쓰기 정책- Write-Through- 동시 쓰기
- Write-Back- 나중 쓰기
교체 알고리즘- LRU- Least Recently Used
- LFU / FIFO / Random- 각자 최적화된 방식으로 자원 점유
  • 한정된 자원 분배에 중점을 두어 메모리 관리.

III. 캐시 메모리의 최신 기술 동향 및 향후 전망

  • 3D 적층형 캐시, 이기종 컴퓨팅을 위한 CXL 기반 캐시 일관성, 온칩 메모리 한계 극복