MESIF 프로토콜
MESIF protocolMESIF 프로토콜은 캐시 코히런트 비균일 [1]메모리 아키텍처를 위해 인텔에 의해 개발된 캐시 코히렌시 및 메모리 코히렌스 프로토콜입니다.프로토콜은 수정됨(M), 배타적(E), 공유됨(S), 유효하지 않음(I) 및 포워드(F)[2]의 5가지 상태로 구성됩니다.
M, E, S 및 I 상태는 MESI 프로토콜과 동일합니다.F 상태는 S 상태의 특수한 형식으로, 캐시가 지정된 회선의 요구에 대한 지정 응답측으로서 기능하는 것을 나타냅니다.이 프로토콜은 어떤 캐시가 S 상태에서 회선을 유지할 경우 최대 1개의 캐시가 F 상태에서 회선을 유지할 수 있도록 보장합니다.
MESI 프로토콜을 사용하는 캐시 시스템에서 S 상태에서 라인을 유지하는 여러 캐시에 의해 수신되는 캐시 라인 요구는 비효율적으로 처리된다.(느린) 메인메모리에서 만족할 수도 있고, 모든 공유 캐시가 응답하여 요청자에게 장황한 응답을 쏟아낼 수도 있습니다.MESIF 프로토콜을 사용하는 캐시 시스템에서 캐시 라인 요구는 F [3]상태에서 라인을 유지하는 캐시로만 응답됩니다.이것에 의해, 요구자는 캐시로부터 캐시까지의 속도로 카피를 수신할 수 있습니다.또, 네트워크토폴로지에서 허가하는 수만큼, 멀티 캐스트 패킷을 사용할 수 있습니다.
| M | E | S | I | F | |
|---|---|---|---|---|---|
| M |  | | |  | |
| E | | | | | |
| S | | | | | |
| I | | | | | |
| F | | | | | |
캐시는 S 또는 F 상태의 행을 일방적으로 폐기(비활성화)할 수 있기 때문에 S 상태의 복사본이 존재하더라도 F 상태의 복사본이 캐시에 없을 수 있습니다.이 경우, 메인 메모리로부터의 회선 요구는(효율성은 떨어지지만, 여전히 올바르게) 충족됩니다.관심 부족으로 인해 F 회선이 폐기될 가능성을 최소화하기 위해 회선의 최신 요구자에게는 F 스테이트가 할당됩니다.F 스테이트의 캐시가 응답하면 F 스테이트가 새로운 캐시로 넘어갑니다.
따라서 MESI 프로토콜과의 주요 차이점은 읽기용 캐시 라인의 복사본 요청이 항상 F 상태로 캐시에 들어간다는 것입니다.S 상태가 되는 유일한 방법은 메인 메모리로부터의 읽기 요구를 만족시키는 것입니다.
지정된 캐시 쌍에 대해 지정된 캐시 행의 허용되는 상태가 오른쪽 표에 나열됩니다.상태가 나열되는 순서는 MESIF라는 약어를 발음할 수 있게 하는 것 외에는 의미가 없습니다.
중복 응답을 억제하면서 공유 캐시의 읽기 요구를 충족시키는 다른 기법도 있지만, 지정된 캐시 응답이 1개뿐이므로 Exclusive 상태로 전환해야 할 때 모든 복사본을 쉽게 비활성화할 수 있습니다.
MOESHI 프로토콜과의 비교
이 프로토콜의 F 상태는 MOESHI 프로토콜의 "Owner" O 상태와 혼동해서는 안 됩니다.두 상태 모두 공유기 집합에서 하나의 캐시를 식별하여 (메인 메모리에서 정보를 예상하는 대신) 직접 캐시 간 전송을 사용하여 데이터를 효율적으로 전송하지만 두 상태의 의도에는 차이가 있습니다.
- F 상태의 캐시 라인은 깨끗하며 통지 없이 언제든지 폐기될 수 있습니다.
- O 상태의 캐시 라인은 더러우므로 폐기하기 전에 메모리에 다시 써야 합니다.
MESIF 프로토콜의 F 상태는 메인 메모리에서 데이터가 오기를 기다리는 대신 캐시 간 직접 전송을 사용하여 데이터에 대한 읽기 요청에 응답하기 위해 깨끗한 캐시 라인의 공유자 중 하나를 선택하는 방법입니다.이 최적화는 메인 메모리에 액세스하는 지연 시간에 비해 캐시 간 지연 시간이 훨씬 짧은 아키텍처에서 적합합니다.여기서 주목해야 할 점은 MESI 프로토콜과 마찬가지로 데이터가 공유 상태(캐시 중 하나가 F 상태)일 때 데이터가 깨끗하다는 것입니다.
MOESHI 프로토콜의 O 상태는 MESI 프로토콜에 대한 최적화로, 공유 데이터의 클린 요건이 완화됩니다.즉, 공유자 중 한 명이 데이터 소유를 책임지는 한 캐시는 더러운 데이터를 공유할 수 있습니다.이제 공유 데이터에 대한 요청은 소유자가 처리합니다.이 최적화를 통해 지저분한 [4]데이터 공유를 허용함으로써 데이터 쓰기를 지연할 수 있습니다.MOESHI 프로토콜의 주요 차이점은 MESIF 프로토콜과 달리 소유 상태가 깨끗하지 않다는 것입니다.
MOESIF 프로토콜을 구성할 수 있습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ David Kanter (2007-08-28), "The Common System Interface: Intel's Future Interconnect", Real World Tech: 5, retrieved 2012-08-12
- ^ Michael E. Thomadakis (2011-03-17). "The Architecture of the Nehalem Processor and Nehalem-EP SMP Platforms" (PDF). Texas A&M University. p. 30–34. Archived from the original (PDF) on 2014-08-11. Retrieved 2014-03-21.
- ^ US 6922756, Hum, Herbert H. J. & Goodman, James R., 2005-07-26 발행, Intel Corporation에 할당.
- ^ Hennessy, J.; Patterson, D. Computer Architecture: A Quantitative Approach (fifth ed.). p. 362.
