平均内存访问时间的公式混淆

Question

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中的内存层次结构问题

该问题要求计算AMAT（平均内存访问时间）

以下是给出的公式：

我还看到了斯坦福在link2

的演讲

有这样的公式：

从网上搜索，我的理解是任何级别的AMAT都是：

 AMAT = hit time + local miss rate X miss penalty

所以对于斯坦福的公式来说，一定是因为：

 AMAT = hit time (L1) +  local miss rate (L1) X miss penalty (L1)
      = hit time (L1) +  local miss rate (L1) X [ hit time (L2) +  local miss rate (L2) X miss penalty (L2) ]
      = hit time (L1) +  local miss rate (L1) X hit time (L1) + **global miss rate (L2)** X miss penalty (L2)

（a）是斯坦福公式中的L2未命中率L2缓存的全局未命中率？

（b）为什么第一个链接的问题公式乘以命中时间与L1的命中率？

（c）为什么在第一个公式中，TLB未命中罚分加上TLB命中时间（在缓存公式中，未命中率只是乘以未命中罚分）？

（d）如果第一个链接的公式是错误的，那么在出现这样的问题时计算AMAT的正确公式是什么？

感谢。

Answer 1

我意识到这是一个老问题，但无论如何。

  

（a）是斯坦福公式中L2未命中率的全局未命中率   二级缓存？

我不确定“全局”是什么意思，但是公式中的L2未命中率是指发出请求的核心的整个L2，考虑到来自该核心的所有对L2的需求访问。

  

（b）为什么第一个链接的问题公式成倍增加   命中时间与L1的命中率？

出现混淆是因为公式中使用的术语没有精确定义。在第一个公式中，命中时间和未命中罚分是独立的数量。也就是说，它们不重叠。我认为最好把它称为“错过时间”，而不是“错过点球”。

但是在第二个公式中，未命中罚分是在命中时间内的附加数量。因此，基本上命中时间是100％的时间内产生的基本延迟，无论是命中还是未命中。第二个公式可以改写如下：

AMAT = 100％X命中时间（L1）+局部未命中率（L1）X未命中罚分（L1）

因此，两个公式都以相同的方式计算AMAT（暂时忽略TLB）。只是术语的定义不同。

  

（c）为什么在第一个公式中，TLB命中增加了TLB未命中惩罚   时间（在缓存公式中，未命中率只是乘以   错过点球？）

如果你看一下VM II讲座的幻灯片17，你会看到发出访问权限的指令在TLB未命中时重新启动（这意味着所有TLB未命中都由操作系统处理，而不是硬件）。因此，在TLB未命中时，TLB命中延迟再次发生（除了TLB未命中惩罚）。

  

（d）如果第一个链接的公式错误，那么正确的公式是什么   在出现这样的问题时计算AMAT？

公式很好。