[컴퓨터 구조와 운영체제] 캐시 메모리

CPU가 메모리에 접근하는 시간은 연산속도 보다 느리다.

이것은 성능상의 큰 문제가 될 수 있다. 그렇기 때문에 캐시 메모리를 통해 더욱 빠르고 자원을 재활용을 하여 

병목현상을 줄일 필요가 있다.

 

 

캐시 메모리

CPU와 메모리 사이에 위치한 레지스터보다 용량이 크고 메모리보다 빠른 SRAM기반의 저장장치

CPU의 연산 속도와 메모리 접근 속도의 차이를 줄이기 위해 등장

캐시메모리는 CPU가 자주 사용할 메모리의 데이터를 가져와 저장해놓는다.

 

 

참조 지역성의 원리

 

캐시 메모리는 메모리보다 용량이 작다. 그렇기에 메모리의 모든 내용을 저장할 수 없다.

그래서 CPU가 자주 사용할 법한 내용을 예상하여 저장해야 한다.

예측 하여 가져온 데이터가 실제로 활용되어서 예측이 맞았을 경우 캐시히트라고 한다.

반대로 예측이 틀렸을 경우 캐시 미스라고 한다.

* 캐시 적중률 = 캐시 히트 수 / (캐시 히트수 + 캐시 미스수) 

CPU가 자주 사용할 데이터를 예측하는 원칙 --> 참조 지역성의 원리

 

참조 지역성의 원리는 다음과 같은 경향성을 가지고 있다.

• CPU는 최근 접근했던 메모리 공간에 다시 접근하려는 경향이 있다.
• CPU는 접근한 메모리 공간 근처를 접근하려는 경향이 있다.

관련 프로그램은 메모리 공간내에서 한 곳에 모여서 저장되는 특성이 있다.