DSP中指令Cache的低功耗设计

设计了一种低功耗指令Cache：通过在CPU与一级指令Cache之间加入Line Buffer,来减少CPU对指令Cache的访问次数,从而降低指令Cache的功耗。此外在Line Buffer控制器中添加了重装控制单元,当指令Cache发生缺失时,能将片外存储单元中的指令直接送给CPU,从而最大限度地减少由于Cache缺失所引起CPU取指的延迟。经验证,该设计在降低功耗的同时,还提升了指令Cache的性能。     

小缓存里的大学问

一、CPU高速缓存的好处高速缓冲存储器Cache是位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在Cache中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大多数数据时,就可避开内存直接从Cache中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入Cache是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(Cache+内存)就变成了既有Cache的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。Cache对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与Cache间的带宽引起的。二、高速缓存的工作原理1.读取顺序CP…     

高性能CPU从L3 Cache谈起

目前桌面型CPU市场的竞争局面激烈异常,这使得Intel不得不将原来用在高端CPU的一些技术,应用到中低端的CPU中,最明显的是Pentium4CPU,它定位是供商业工作站、家庭台式机、笔记本等使用,但其中不乏Xeon、Itanium2等CPU中的先进技术,这里要介绍的是其中的L3Cache技术。L3Cache技术发展历史Cache系统所用的介质是SRAM,由于价格高昂,向来无法在一般的CPU中大量使用,但Cache系统跟CPU性能有很大的关系,所以在比较贵的CPU上才出现较大容量的Cache。Intel的CPU中,早期的386只有L1Cache,当时还没有L2Cache,到了486和Pentium CP…     

嵌入式设备中片上存储器的有效使用方法

引言 随着CPU速度的迅速提高,CPU与片外存储器的速度差异越来越大,匹配CPU与外部存储器的方法通常是采用Cache或者片上存储器.微处理器中的片上存储器结构通常包含指令Cache、数据Cache或者片上存储器.     

浅谈CPU缓存的分级

现代的桌面级CPU都有内置的高速缓冲存储器(Cache)，简称CPU缓存，它在CPU与内存之间提供了临时的、高速的数据存储空间，大大减轻了内存对CPU性能的制约。典型的CPU缓存结构是由一级缓存(L1 Cache)和二级缓存(L2Cache)组成，部分高端CPU还具有三级缓存(L3Cache)。     

嵌入式CPU指令Cache的设计与实现

针对嵌入式CPU指令处理速度与存储器指令存取速度不匹配问题,本文基于FPGA设计并实现了可以有效解决这一问题的指令Cache.根据嵌入式五级流水线CPU特性,所设计指令Cache的地址映射方式采用需要资源较少的直接映射(Direct Mapping),替换算法采用速度较快的先进先出(FIFO);使用VHDL实现指令Cache;对所设计指令Cache进行功能仿真和时序仿真并给出功能仿真结果.仿真结果表明了所设计指令Cache的有效性.     

用Cache加速你的系统

Cache通称高速缓存,它用于提高速度较快的设备与速度较慢的设备之间的传输速率。例如,在CPU与内存之间的一级缓存和M级缓存,它们都是Cache。其工作过程是这样的,先将内存中的数据复制一部分到Cache中,CPU访问内存(内存工作频率与基本频率相当)时就优先访问Cache,由于Cache(一级缓冲工作     

一种改进的基于基本块的跟踪缓存

跟踪缓存(Trace Cache)是着力解决取指令的带宽的一种颇具潜力的技术.SimpleScalar模拟器是使用软件手段模拟和研究CPU体系结构的重要手段.本文在介绍CPU模拟器和Trace Cache技术的基础上,提出了一种改进的基于基本块构造的Trace Cache,并在SimpleScalar模拟器中实现,并且给出了在这个平台上的试验结果.     

Cache与内存地址映像的教学探讨

CPU当前访问的数据若在高速缓存(Cache)中,就应该将已知的内存地址转换为Cache地址,具体转换的方式与当前内存和Cache的映像方式有关。每一种映像方式中二者地址间的关系的关键是搞清楚Cache和内存的地址结构。     

点击IT术语

本期继续介绍有关CPU的几个术语。缓存（Cache）：由于CPU的速度越来越快，与速度较低的动态存储器DRAM配合工作时往往需要插入等待状态，这样就难以发挥出CPU的优越性能。为了解决这一问题，在此传输过程中放置一高速的静态存储器（SRAM），存储CPU经常使用的数据和指令，这样可以大大提高数据传输速度，这就是缓存，又分一级缓存和二级缓存。一级缓存（L1 Cache）：又称内部缓存或片内缓存，集成在CPU内部，用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。L1 Cache的速度一般与CPU内核速度相同，是所有Cache中最快的。L1 Cache的…     

PⅡCPU是否被超频

最近发现了一个名为c’t Pentium-Ⅱ-Info V1.8的CPU测试软件(ftp://ftp.heise.de/pub/ct/ctsi/,文件名为ctp2info.zip),全部文件大小不足350KB。它可以识别你的Pentium Ⅱ CPU是否有ECC Cache和是否被激活,还可推断CPU的真假及是否被超频。因为除了极少数Pentium Ⅱ233和266处理器具备ECC Cache外,Pen-tium Ⅱ300(包括赛扬A系列)以上的CPU均有ECC Cache,若无则为假货。该软件分为DOS版和Win9x/NT版,运行后就可以知道CPU是否被超频。     

您知道Cache吗?

一、引 言 随着计算机应用领域的不断扩大,应用程序对计算机处理速度的要求也越来越高,CPU主频已由原来的几十兆赫发展到二百多兆赫。但是,由于目前主存RAM相对低速,致使CPU并未达到其应有的运行速度,从而降低了整机的性能,而高速缓冲存储(Cache)技术的面世较大地提高了整机的速度和性能。 二、Cache存储器功能简介 Cache介于CPU与主存之间,采用与CPU相同类型的半导体集成电路,其传输速度明显快于RAM,并且能被CPU直接访问。Cache不仅与CPU     

高容量L2 Cache=高性能吗

无论是Intel还是AMD的CPU中，都有一个非常关键的部件．就是L2 Cache，中文称为二级缓冲存储器．它在CPU中有举足轻重的作用，与CPU的性能关系很大。随着IC技术和制造工艺的不断进步．L2 Cache的容量不断增加．价格上逐渐下降，这使得制造商可以生产性能更高的CPU．消费者也可以以低价享受更高性能的电脑。但是不是高容量L2 Cache就一定能带来高性能?L2 Cache的作用，以及它跟CPU整体性能的关系到底怎样?     

嵌入式编程需注意的Cache机制

介绍CPU的Cache机制的重要作用,以及使用Cache访问外设时需要注意的问题;以ARM的几款CPU为例,说明在嵌入式软件编程中如何充分利用Cache带来的好处,以及如何妥善处理外设访问过程中的问题。     

Cache模拟系统的设计和实现

Cache即高速缓冲存储器,位于CPU与主存之间,是现代计算机不可缺少的组成部分,其性能的高低可直接影响计算机整体的工作效率.本文用软件模拟硬件的方法,依据Cache的基本工作原理,分析了Cache在不同工作策略下的命中率问题.     

浅析Cache On—Die与Cache Off—Die技术优劣

Cache On-Die曾作为Celeron300A区别于Celeron300和旧的PⅡ系列的闪亮卖点而颇为引人注目。在第二代Celeron处理器中,Intel首次采用了这项技术——L2 Cache直接集成在CPU芯片中,这可以使L2 Cache以与CPU内核频率相同的速度运行,而不像PⅡ和早期的PⅢ那样Cache必须以处理器一半的速度运行;同时这种设计方式带来的其他好处也显而易见,它拥有良好的散热性,从而使得Celeron立即成为Intel处理器家族中超频能力最强的CPU。众所周知,目前CPU的超频性能的瓶颈主要在L2 Cache。由于Celeron 300A以前的CPU都采用Off-Die技术的L2 Cache,所以大家似乎都这么认为:On-Die Cache要比Off-Die Cache要快、要好、要先进,是一种全新的缓存。事实是否真是这样简单理解?笔者想通过本文就On-Die与Off-Die技术的方方面面比较,做一个详细的解释,使读者搞清楚这其中的机理,澄清一些认识上的误区。     

高速缓存单元原理及设计实现

Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列,位于主存和CPU内核之间,保存着最近一段时间处理器涉及到的主存块内容。为了改善系统性能,CPU尽可能从Cache中读取数据,减小慢速存储器给CPU内核造成的存储器访问瓶颈问题的影响。     

Cache On-Die打破CPU速度瓶颈

Cache On-Die曾作为Celeron300A区别于Celeron300和旧PⅡ系列CPU的闪亮卖点而引人注目,在第二代Celeron处理器中,Intel首次采用了这项技术——L2 Cache直接集成在CPU芯片中,这可以使L2 Cache以与CPU内核频率相同的速度运行,而不像PⅡ和早期的PⅢ那样     

Cache知多少

Cache,即高速缓存,是介于CPU与主内存之间或主内存与磁盘驱动器之间的高速缓冲器,其作用是解决系统前后级数据读写速度不匹配的问题。其中介于CPU与主内存之间的缓冲器我们又称为RAM Cache,而介于主内存与磁盘驱动器之间的缓冲器则称为DISK Cache。在这里,我们要讨论的是 RAM Cache(以     

基于纹理数组的大规模地形绘制算法

将Shader Model 4.0引入的纹理数组技术同顶点纹理拾取技术、瓦片块四叉树算法和地形分块技术等相结合,提出了一种基于GPU的大规模地形绘制方法。将整个大规模地形数据分割成地形块,按照金字塔模型保存在CPU内存里,将地形中潜在的可见部分以纹理数组形式驻留在GPU Cache里;在CPU上发送瓦片块四叉树平面网格,利用存储在GPU Cache里的高程值生成相应的地形;GPU Cache随着视点运动而连续更新。实验证明该方法充分利用了现代GPU的特性,适合于大规模地形的漫游。