キャッシュメモリのヒット率ってどんな時に意識するんだろう?

理屈はキャッシュメモリにあるかを探してなかったら主記憶まで探しに行くっていう単純な話だけど、
思い出せなかった。

キャッシュメモリのヒット率とは

キャッシュメモリのヒット率は、CPUがデータを要求した際に、そのデータがキャッシュメモリ内に存在している確率のことを指します。ヒット率が高いほど、主記憶(メインメモリ)にアクセスする回数が減り、全体のシステム性能が向上します。

主記憶を含めたアクセス時間の計算方法

システム全体の平均アクセス時間は以下の式で計算されます。

平均アクセス時間=(キャッシュヒット率×キャッシュメモリのアクセス時間)+(キャッシュミス率×主記憶のアクセス時間)\text{平均アクセス時間} = (\text{キャッシュヒット率} \times \text{キャッシュメモリのアクセス時間}) + (\text{キャッシュミス率} \times \text{主記憶のアクセス時間})

ここで、キャッシュミス率は 1キャッシュヒット率1 – \text{キャッシュヒット率}で表されます。これにより、キャッシュメモリの効果がシステム全体の性能に与える影響を評価することができます。

例:

  • キャッシュヒット率: 90%(0.9)
  • キャッシュメモリのアクセス時間: 1ナノ秒
  • 主記憶のアクセス時間: 100ナノ秒

この場合の平均アクセス時間は以下のように計算されます。

平均アクセス時間=(0.9×1)+(0.1×100)=0.9+10=10.9ナノ秒\text{平均アクセス時間} = (0.9 \times 1) + (0.1 \times 100) = 0.9 + 10 = 10.9 \text{ナノ秒}平均アクセス時間=(0.9×1)+(0.1×100)=0.9+10=10.9ナノ秒

これにより、システム全体のメモリアクセス効率を改善するための目標ヒット率やキャッシュ性能の目安が理解できます。

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