А можно ли в теории создать такую программу, чтобы она
на процессоре с кэшем для ОЗУ работала медленее,
чем на том же самом процессоре без кэша?

Т.е. в теории кэши допускают работу со скоростью >= скорости памяти,
или при нетипичных нагрузках может быть и '<'?

Здравствуйте, Аноним, Вы писали:

А>А можно ли в теории создать такую программу, чтобы она
А>на процессоре с кэшем для ОЗУ работала медленее,
А>чем на том же самом процессоре без кэша?

А>Т.е. в теории кэши допускают работу со скоростью >= скорости памяти,
А>или при нетипичных нагрузках может быть и '<'?

Кэш по определению предназначен для того чтобы скорость была > скорости памяти. Алсо, почитай мануалы к процам.

Здравствуйте, <Аноним>, Вы писали:

А>А можно ли в теории создать такую программу, чтобы она
А>на процессоре с кэшем для ОЗУ работала медленее,
А>чем на том же самом процессоре без кэша?

Кэш заполняется/сбрасывается параллельно работе процессора, никоим образом его не задерживая. То есть, ускорить работу может, замедлить — нет.

Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:

ЕМ>Кэш заполняется/сбрасывается параллельно работе процессора, никоим образом его не задерживая. То есть, ускорить работу может, замедлить — нет.

Если cache line шире, чем шина данных, к которой припаяна память, то вытаскивать целую cache line ради одного байта может быть невыгодно.

Потом, write back кэш может заняться write как раз в тот момент, когда программе очень надо read, да нету свободного cache line.

Здравствуйте, Pzz, Вы писали:

Pzz>Если cache line шире, чем шина данных, к которой припаяна память, то вытаскивать целую cache line ради одного байта может быть невыгодно.

примерно об этом и шла речь,
конктекст был такой:
32 битный процессор
за раз из памяти можно считать 64 бита,
в линии кэша 16 32 битных слов,

но я подумал может такие проблемы решают какими-нибудь средствами,
например сначала считывают нужное слово, а потом дочитывают остальную линейку

Здравствуйте, Аноним, Вы писали:

А>примерно об этом и шла речь,
А>конктекст был такой:
А>32 битный процессор
А>за раз из памяти можно считать 64 бита,
А>в линии кэша 16 32 битных слов,

Вы не думайте только, что высосать из такой памяти целый кеш-лайн аж в 8 раз дороже, чем высосать один байт. На самом деле, современная память долго запрягает да быстро едет, в том смысле, что при последовательном чтении первого слова приходится ждать в несколько раз дольше, чем каждого последующего.

А>но я подумал может такие проблемы решают какими-нибудь средствами,
А>например сначала считывают нужное слово, а потом дочитывают остальную линейку

Нет, на самом деле скорее эти проблемы являются решением фундаментальных проблем, присущих самой памяти — см. выше

Здравствуйте, Pzz, Вы писали:

Pzz>Здравствуйте, Аноним, Вы писали:

А>>примерно об этом и шла речь,
А>>конктекст был такой:
А>>32 битный процессор
А>>за раз из памяти можно считать 64 бита,
А>>в линии кэша 16 32 битных слов,

Pzz>Вы не думайте только, что высосать из такой памяти целый кеш-лайн аж в 8 раз дороже, чем высосать один байт. На самом деле, современная память долго запрягает да быстро едет, в том смысле, что при последовательном чтении первого слова приходится ждать в несколько раз дольше, чем каждого последующего.

согласно

http://udrepper.livejournal.com/19557.html

процессор может запросить линейку кеша в разном порядке,
а вот если ее в определенном порядке ждать, то для современного
процессора с большим line cache size даже с учетом того что последовательный
доступ к DRAM быстрыый все равно слишком медленно.

Здравствуйте, Pzz, Вы писали:

Pzz>Вы не думайте только, что высосать из такой памяти целый кеш-лайн аж в 8 раз дороже, чем высосать один байт. На самом деле, современная память долго запрягает да быстро едет, в том смысле, что при последовательном чтении первого слова приходится ждать в несколько раз дольше, чем каждого последующего.

Насколько я знаю, это не соответствует действительности, и любая операция чтения занимает одинаковое время, т.е. цикл чтения всегда одинаков вне зависимости от предыдущих чтений. На то она и Random Access Memory. Другой вопрос, что ширина шины памяти больше ширины слова проца (вроде бы сейчас она 128 бит), посему, при чтении линии может быть некоторый прирост производительности...

Pzz>>Вы не думайте только, что высосать из такой памяти целый кеш-лайн аж в 8 раз дороже, чем высосать один байт. На самом деле, современная память долго запрягает да быстро едет, в том смысле, что при последовательном чтении первого слова приходится ждать в несколько раз дольше, чем каждого последующего.
K>Насколько я знаю, это не соответствует действительности, и любая операция чтения занимает одинаковое время, т.е. цикл чтения всегда одинаков вне зависимости от предыдущих чтений. На то она и Random Access Memory.
Святая наивность Это давно неправда, обращали внимание на кучу разных таймингов у современной памяти?
Вот почитайте про них http://people.overclockers.ru/antinomy/record4

Здравствуйте, koandrew, Вы писали:

K>Насколько я знаю, это не соответствует действительности, и любая операция чтения занимает одинаковое время, т.е. цикл чтения всегда одинаков вне зависимости от предыдущих чтений. На то она и Random Access Memory. Другой вопрос, что ширина шины памяти больше ширины слова проца (вроде бы сейчас она 128 бит), посему, при чтении линии может быть некоторый прирост производительности...

Почитайте как-нибудь на досуге, как работает динамическая память, вы будете удивлены.

Если вкратце, физически она представляет собой большую, более-менее квадратную матрицу конденсаторов. Чтение происходит в два этапа: сначала из матрицы выбирается целая строка, а на следующем этапе из строки выбираются нужные биты. Так вот, строка довольно длинная, значительно длиннее ширины шины памяти (которая, к слову, не имеет прямого отношения к ширине слова процессора). Выборка строки — довольно длительная операция, а вот когда строка уже выбрана, читать ее последовательно, слово за словом, получается в несколько раз быстрее.