Cache低功耗结构设计技术现状一. 概述纵观计算机系统和微处理器的发展,随着半导体加工工艺水平的不断提高,CPU和存储器的性能都有了很大的提高。CPU频率的提高,必然要求系统中存储器的存取速度要提高,还要求其容量要增大。主存储器DRAM容量的提高还是比较快的,但是DRAM读取时间的提高却很慢。从而在速度上与CPU主频的提高产生了极不相配的情况,这样会影响整个系统的性能。CPU设计的问题之一就是解决高速CPU和低速DRAM之间的平衡或匹配问题,以求系统性能的整体提高。在它们之间加入高速缓冲存储器Cache,就是这个问题的解决方案之一。1) Cache的工作原理 从分级存储器体系结构来看,系统执行程序时,被访问的数据从下向上移动,当该数据被上移的新数据替换时,便又向下移动。一般来说,某级存储器中的数据是存储在下一级上数据的一个子集。Cache的存储区划分成行(line),也称为块(block),它与下一级存储器之间以块为单位交换信息。若CPU发出读请求,并且cache中相应数据存在,就可以从cache中读出,这称为命中(hit),否则称为未命中或缺失(miss)。