캐시의 작동원리

EBinY·2022년 10월 13일
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  • 캐시는 데이터나 값을 미리 복사해놓는 임시 장소를 가리킵니다.
  • 캐시로의 접근시간보다 원래 데이터의 접근시간이 오래 걸리는 경우와 값을 다시 계산하는 시간을 절약하고 싶은 경우에 사용합니다.
  • 캐시 메모리는 데이터 지역성(Locality)의 원리를 이용하여 작동합니다.
  • 데이터 지역성은 시간 지역성, 공간 지역성, 순차적 지역성으로 나뉩니다.
    • 시간지역성 : for나 while 같은 반복문에 사용하는 조건 변수처럼 한번 참조된 데이터는 잠시 후에 또 참조될 가능성이 높다는 특성
    • 공간지역성 : A[0], A[1]과 같은 데이터 배열에 연속으로 접근할 때 참조된 데이터 근처에 있는 데이터가 잠시 후에 사용될 가능성이 높다는 특성
    • 순차적 지역성 : 명령어들이 메모리에 저장된 순서대로 실행하는 특성을 이용한 원리로 순차적일 수록 다음 순서의 데이터가 사용될 가능성이 높다는 특성
    • CPU가 메모리에 데이터를 요청할 때, DRAM에 접근하기 전에 일단 캐시 메모리에 접근하여 데이터 존재 여부를 확인합니다.
  • 캐시 메모리는 DRAM의 데이터 일부를 가지고 있다가 CPU가 요청한 데이터가 캐시 메모리에 없으면 CPU를 잠시 기다리게 한 후 DRAM에서 해당 데이터를 가져온 후 CPU에게 넘겨 줍니다.

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