Técnicas de mapeamento de cache são usadas em sistemas de computador para otimizar o desempenho do cache. As duas principais técnicas de mapeamento de cache são mapeamento direto e mapeamento associativo de conjunto.
Mapeamento direto Vantagens do mapeamento direto:
- Implementação simples:O mapeamento direto é fácil de implementar, pois cada bloco de cache possui um local fixo.
- Baixo custo:O mapeamento direto requer menos recursos de hardware em comparação com o mapeamento associativo de conjunto e totalmente associativo.
- Desempenho previsível:Como cada bloco de cache possui um local fixo, o tempo de acesso é previsível e não depende dos dados que estão sendo acessados.
Desvantagens do mapeamento direto:
- Associatividade limitada:cada bloco de cache pode conter apenas um bloco de memória, o que pode levar a conflitos se vários blocos de memória forem mapeados para o mesmo bloco de cache.
- Taxa de acerto mais baixa:Devido à associatividade limitada, o mapeamento direto tem uma taxa de acerto mais baixa em comparação com o mapeamento associativo de conjunto e totalmente associativo.
- Poluição do cache:quando vários blocos de memória são mapeados para o mesmo bloco de cache, pode ocorrer poluição do cache, onde os dados acessados com frequência podem ser substituídos por dados acessados com menos frequência.
Mapeamento Conjunto-Associativo Vantagens do mapeamento associativo de conjunto:
- Maior taxa de acertos:o mapeamento associativo de conjunto tem uma taxa de acertos mais alta em comparação ao mapeamento direto, pois permite que vários blocos de memória sejam mapeados para o mesmo conjunto de cache.
- Poluição de cache reduzida:ao permitir que vários blocos de memória sejam mapeados para o mesmo conjunto de cache, o mapeamento associativo de conjunto reduz a poluição do cache e melhora o desempenho.
- Bom equilíbrio entre custo e desempenho:O mapeamento associativo de conjunto fornece um bom equilíbrio entre custo e desempenho, oferecendo uma taxa de acerto mais alta do que o mapeamento direto, ao mesmo tempo que requer menos recursos de hardware do que o mapeamento totalmente associativo.
Desvantagens do mapeamento associativo de conjunto:
- Implementação mais complexa:O mapeamento associativo de conjunto é mais complexo de implementar do que o mapeamento direto, pois requer lógica adicional para determinar a qual conjunto de cache um bloco de memória pertence.
- Custo mais elevado:O mapeamento associativo de conjuntos requer mais recursos de hardware em comparação com o mapeamento direto devido à necessidade de lógica e circuitos adicionais.
Em resumo, o mapeamento direto é mais simples e menos dispendioso de implementar, mas tem uma taxa de acerto mais baixa e pode sofrer com a poluição do cache. O mapeamento associativo de conjunto fornece um melhor equilíbrio entre custo e desempenho, oferecendo uma taxa de acertos mais alta e redução da poluição do cache, mas é mais complexo de implementar.
