O tempo médio (esperado) para acessar a memória (AMAT - Average Memory Access Time), pode ser calculado pela seguinte formula:
AMAT = hit time + (miss rate times miss pena
Lembre-se que a taxa de penalidade (miss penalty) é o tempo adicional que é consumido para acessar a memória em um evento de falta de cache (cache miss). Por essa razão, uma falta de cache é calculada como (hit time + miss penalty time).
Considere um sistema de memórias cache com as seguintes propriedades. Responda, qual é o tempo de acesso médio a esse sistema de memória (AMAT)?
  • L1$ hits em 1 cycle (local miss rate 35%)
  • L2$ hits em 10 cycles (local miss rate 20%)
  • L3$ hits em 40 cycles (global miss rate 5%)
  • Memória principal hits em 100 cycles (always hits)

Passo 1

Vamos resolver o problema de calcular o Tempo de Acesso Médio à Memória (AMAT) em um sistema com múltiplos níveis de cache. Para isso, vamos usar a fórmula:
AMAT = hit time + (miss rate times miss pena
Precisamos considerar os diferentes níveis de cache (L1, L2, L3) e a memória principal, levando em conta os tempos de acesso e as taxas de falta em cada nível.

Passo 2

Começamos calculando a penalidade de falta (miss penalty) para o nível L3. A penalidade de falta é o tempo adicional necessário quando ocorre uma falta no cache.
Miss Penaó
Substituindo pelos valores fornecidos:
Miss Pena

Passo 3

Agora, calculamos a penalidade de falta para o nível L2, que depende da penalidade de falta do L3 que já calculamos.
Miss Pena
Substituindo pelos valores:
Miss Pena

Passo 4

Finalmente, calculamos o AMAT utilizando a penalidade de falta do L2.
AMAT = hit timeL1 + (miss rateL1 times Miss Pena
Substituindo pelos valores:
AMAT = 1, ciclo + (0,35 times 19, ciclos) = 1 + 6,65 = 7,65, ciclos

Resposta

O tempo de acesso médio (AMAT) é de 7,65 ciclos.

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