CEA201 Chương 4 - Bộ nhớ cache

Đáp án đúng: "To reduce conflict misses". Trong cache ánh xạ trực tiếp, nhiều khối bộ nhớ tranh nhau cùng một dòng nên đẩy nhau ra liên tục dù cache còn trống chỗ khác; tăng mức kết hợp (associativity) cho mỗi khối nhiều dòng có thể đặt vào hơn, giảm loại trượt do xung đột này. "To decrease the cache size" sai vì mức kết hợp chỉ thay đổi cách tổ chức dòng trong tập, dung lượng cache giữ nguyên. "To improve cache replacement policy performance" sai vì chính sách thay thế như LRU chỉ là cơ chế chọn dòng bị loại khi tập đầy; mức kết hợp cao hơn khiến chính sách này phức tạp hơn chứ mục tiêu không phải làm nó tốt lên. "To increase cache access speed" sai vì so sánh tag trên nhiều dòng song song cần thêm bộ so sánh và bộ dồn kênh, thường làm thời gian truy cập chậm hơn một chút.

Đáp án đúng: "L1 cache". Cache cấp 1 nằm ngay trong mỗi nhân xử lý, dung lượng nhỏ (vài chục KB, thường tách cache lệnh và cache dữ liệu) nên truy cập chỉ mất vài chu kỳ, nhanh nhất trong hệ thống cache. "L2 cache" sai vì tuy nay thường cũng nằm trên chip, nó lớn hơn và đứng sau L1 nên có độ trễ cao hơn. "L3 cache" sai vì đây là cache lớn dùng chung giữa các nhân, độ trễ cao hơn cả L2, có khi tới vài chục chu kỳ. "L4 cache" sai vì cấp này hiếm gặp, thường là bộ nhớ eDRAM nằm ngoài khuôn bộ xử lý hoặc trên đế riêng, độ trễ cao nhất trong các cấp cache.

Đáp án đúng: "Replace a block in the set that has been in the cache longest with no reference to it.". LRU (least recently used) chọn khối có lần được tham chiếu gần nhất đã xa nhất, tức khối nằm lâu nhất mà không được dùng tới; với cache two-way chỉ cần một bit USE cho mỗi khối là hiện thực được. "Replace a block in the set that has been in the cache longest." sai vì đó là FIFO, chỉ xét thời điểm khối được nạp mà bỏ qua việc khối có vừa được dùng hay không. "Replace a block in the set that has experienced the fewest references." sai vì đó là LFU (least frequently used), dựa trên số lần tham chiếu chứ không dựa trên thời điểm tham chiếu. "Replace a block randomly" sai vì chọn ngẫu nhiên là thuật toán random, không dùng chút thông tin lịch sử truy cập nào.

Đáp án đúng: "Access time is constant and independent of the sequence of prior accesses.". Với random access, mỗi vị trí có địa chỉ riêng được chọn bằng mạch giải mã, nên thời gian truy cập vị trí nào cũng như nhau và không phụ thuộc các lần truy cập trước; bộ nhớ chính là ví dụ điển hình. "Access time depends on the sequence of prior accesses." sai vì đó là đặc điểm của sequential access như băng từ, phải đi qua các bản ghi nằm giữa. "Each addressable location is accessed based on a portion of its contents." sai vì đó là associative memory, truy xuất theo nội dung, như trong một số cache. "It uses a shared read-write mechanism for retrieval." sai vì cơ chế đọc ghi dùng chung, phải dịch chuyển tới vị trí cần đọc, là đặc trưng của sequential access và direct access như băng, đĩa.