컴퓨터구조 4

캐시 일관성(cache coherence)과 프로토콜

캐시 메모리는 프로세서가 data를 얻기 위해 메인 메모리를 참조하지 않도록 할 수 있어, 속도 향상에 많은 도움을 준다. 하지만 캐시 메모리를 사용하면 같은 data가 여러 곳의 메모리에 존재하는 경우가 생기는데, 이 여러 곳에 존재하는 data들이 같은 값 또는 유효한 값을 가지도록 하는 것이 중요하다. 이것을 캐시 일관성(cache coherence) 문제라고 한다. coherence와 consistency coherence는 한 location에 있는 data를 읽어올 때, 이 data가 유효 또는 가장 최신인 data임을 보장하는 의미이고, consistency는 여러 location에 존재하는 data들을 가져오거나 실행할 때, 정해진 순서로 가져오거나 실행되는 것을 보장하는 의미이다. 쓰기 ..

컴퓨터구조 2023.02.07

캐시의 기본(Cache memory)

캐시(Cache) 메모리 프로세서 속도의 발전 속도를 메모리가 따라가지 못하고, 이 간격을 메우기 위해 메모리를 효율적으로 사용하고자 하였다. 메모리를 계층적 구조로 설계했을 때 프로세서와 가까운 계층에 위치시켜 메인 메모리까지 접근하지 않고도 프로세서가 데이터를 읽어 올 수 있도록 도와주는 메모리 캐시로 들어가기 전에 다음을 가정하자 - 메인 메모리는 여러개의 균일한 page(또는 block)로 나누어져 있다. - Byte addressing을 한다. (프로세서와 메모리가 한번에 1byte를 처리, 1word = 1byte) - MMU 고려x - Main Memory = 8kB - 한개의 page에 4개의 위치(word, byte)가 존재 - Cache memory = 256B - Main Memory..

컴퓨터구조 2023.02.02

멀티코어의 등장 배경

무어의 법칙(Moore's Law) 멀티코어의 등장 배경을 이해하기 위해, 무어의 법칙부터 이야기 해보자. 집적 회로(IC) 칩을 만드는 회사들은 수율을 높이고 제작 비용을 줄이기 위해 칩의 크기를 줄이는 데에 많은 노력을 쏟고 있다. 칩의 크기가 줄어들면서 그 속에 들어가는 트랜지스터의 크기도 줄어들게 된다. 하나의 칩에 들어가는 트랜지스터의 개수는 하나의 칩에 집적될 수 있는 트랜지스터의 수가 매년(지금은 18개월) 두 배로 증가한다는 무어의 법칙(Moore's Law)에 따라 증가해왔다. 하나의 칩에 더 많은 트랜지스터를 넣으면, 논리회로의 소자들이 더 가까이 위치하게 되어 전기적 통로의 길이가 짧아져 동작 속도가 빨라지고, 하나의 칩에 더 많은 회로들이 위치하게 되어 칩들 간의 연결의 필요가 떨어..

컴퓨터구조 2023.01.12

컴퓨터 구조를 시작하면서 - A New Golden Age for Computer Architecture

John L. Hennessy and David A. Patterson, “A New Golden Age for Computer Architecture”, Communications of the ACM, Feb. 2019 Computer architecture의 발전 과정과 현재 상태를 computer architecture가 겪었었던 어려움과 도전들의 관점으로 설명하고있다. 긁을 읽어보면, 과거의 computer architecture의 발전 과정과 현재 computer architecture의 상황을 이해할 수 있고, 앞으로 computer architecture를 보는 시각에 많은 도움을 줄 것이다. 아래는 글을 읽고 정리해본 내용이다. Computer architecture는 과거부터 다양한 도전..

컴퓨터구조 2022.10.19