« Fonctionnement d'un ordinateur/Les mémoires cache » : différence entre les versions

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Pour réduire le temps d'accès de ces caches, certains chercheurs ont inventé la '''prédiction de voie''', qui consiste à faire des paris sur la prochaine voie accédée. Au lieu d'attendre que les comparaisons de tags donnent leur résultat, le processeur sélectionne automatiquement une voie et configure les multiplexeurs à l'avance. Si le processeur ne se trompe pas, le processeur accède à la donnée un à deux cycles plus tôt que prévu. S'il se trompe, le processeur annule la lecture effectuée en avance et recommence en allant chercher la donnée dans la bonne voie. Cette technique permet de mettre en veille les voies sur lesquels le processeur n'a pas parié, ce qui permet de diminuer la consommation énergétique du processeur. C'est plus efficace que d'aller lire plusieurs données dans des voies différentes et de n'en garder qu'une.
 
Prédire quelle voie sera la bonne est assez simple. En vertu du principe de localité, onles peutaccès décemmentfuturs penseront quedes sichances onde atomber accédédans àles une voie,voies les accèsplus futursfréquemment aurontutilisées lieuou dans celle-ci plus récemment utilisée. Il suffit de retenir la voie la plus récemment accédée dans un registre, qui sera utilisée comme prédiction. Pour vérifier que la prédiction est correcte, il suffit de comparer le registre auet le résultat obtenu après vérification des tags. Cependant, on peut complexifier l'implémentation pour prendre en compte un paramètre assez important : on peut discriminer la voie à choisir en tenant compte de paramètres comme l'adresse à lire/écrire, ou l'instruction à l'origine de l'accès mémoire. En effet, des instructions différentes ont tendance à aller chercher leurs données dans des ensembles différents, et la voie à choisir n'est pas la même. Pour cela, il suffit d'utiliser un cache pour stocker les voies à mémoriser : une par instruction. On peut aussi utiliser le même mécanisme pour faire la différence non pas suivant l'instruction à l'origine de l'accès au cache, mais en fonction de l'adresse à lire, ou des numéros de registre, voire des données utilisées pour calculer l'adresse.
 
Cependant, on peut complexifier l'implémentation pour prendre en compte l'adresse à lire/écrire, l'instruction à l'origine de l'accès mémoire ou tout autre paramètre utile. Par exemple, des instructions différentes ont tendance à aller chercher leurs données dans des ensembles différents et la voie à choisir n'est pas la même. Pour cela, il suffit d'utiliser un cache pour stocker la correspondance instruction - voie. Pour plus de simplicité, la mémoire cache des prédictions est parfois remplacée par une RAM, qui est adressée :
* soit par le program counter de l'instruction à l'origine de l'accès (en réalité, seulement quelques bits de poids faible de l'adresse) ;
* soit par l'adresse à accéder (là encore, quelques bits de poids faible) ;
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