メモリの高速化 メモリインターリーブ 基本情報技術者試験
今度は、CPUがキャッシュを使って、データを書き込む方法を見ていきましょう。
CPUがデータをキャッシュに書き込む方式は2通りあり、一つがライトスルー方式です。
この方式では、キャッシュにデータを書き込むのと同時に主記憶にもデータを書込みます。
主記憶に毎回書込みを行うので、キャッシュによるアクセス時間の短縮は望めませんが、
キャッシュメモリと主記憶の内容が一致しているので制御が簡単という特徴があります。
これに対して、もう一つはライトバック方式で、この方式では、まずキャッシュメモリだけに書き込んでおいて、あとで主記憶に書き戻す方式です。
書き戻しのタイミングは、キャッシュメモリが一杯になった時に、古いデータを追い出して主記憶に書込みます。
この方式では、はじめのうちはキャッシュメモリにのみに書き込みが行われて、高速化が見込めますが、キャッシュメモリと主記憶のデータの不一致や、制御が複雑な欠点があります。
次にメモリーインターリーブについて見ていきましょう。
メモリインターリーブは、メモリを複数のバンクに分けて、バンク毎に並列処理をしてアクセスを行うアクセス方式です。
図では、メモリを4つのバンクに分けて、バンクをまたいで番地が順番に割り振られています。
メモリへのアクセスは、連続した領域に順番にデータをアクセスすることが多い為、4つのデータを連続して書き込む場合、バンク0の0番地から、バンク1の1番地、バンク2の2番地、バンク3の番地に、並行処理で一度にアクセスを行います。
このように、連続したメモリ領域へのアクセスには効果的ですが、バラバラのランダムアクセスではあまり効果が期待できません。