高等计算机系统结构
高速缓冲存储器
(第七讲)
Capacity (latency) Logic: DRAM: Disk:
Year 1980 1983 1986 1989 1992 1995
Speed 2x in 3 years 2x in 10 years 2x in 10 years
Cycle Time 250 ns 220 ns 190 ns 165 ns 145 ns 120 ns
2x in 3 years 4x in 3 years 4x in 3 years
DRAM Size 64 Kb 256 Kb 1 Mb 4 Mb 16 Mb 64 Mb
发展趋势
程 旭
2010年5月17日
北京大学计算机科学技术系 北京大学微处理器研究开发中心
1000:1!
北京大学计算机科学技术系
2:1!
北京大学微处理器研究开发中心
微处理器-DRAM的延迟差距
1000 Performance 100 10 1
1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
CPU
削减 处理器-存储器性能差距
Proc 60%/yr.
处理器 Processor-Memory Performance Gap: (grows 50% / year)
DRAM
DRAM 7%/yr.
面积比 (成本) 37% 61% 64%
晶体管数比 (功率) 77% 94% 88%
=每个封装体 两个2芯片(dies):Proc/I$/D$ + L2$
Time
北京大学计算机科学技术系
1980: no cache in proc; 1995 2-level cache on chip (1989 first Intel proc with a cache on chip)
北京大学微处理器研究开发中心
1
Alpha微处理器
1st Alpha : 2nd Alpha : 3rd Alpha : 340 ns/5.0 ns = 68 clks x 2 or 136 266 ns/3.3 ns = 80 clks x 4 or 320 180 ns/1.7 ns =108 clks x 6 or 648
存储层次设计的四个问题