Quel est l’inconvénient du cache mappé directement ?

1. Faible taux de réussite :Le cache mappé directement souffre d'un faible taux de réussite par rapport à d'autres conceptions de cache, telles que les caches associatifs ou entièrement associatifs. Cela se produit car chaque bloc de mémoire peut être mappé à un seul emplacement de cache. Si le bloc de mémoire souhaité n'est pas présent dans le cache, cela entraîne un échec de cache, entraînant un taux d'échecs plus élevé.

2. Manques de conflit :Le cache mappé directement est susceptible de provoquer des conflits, qui se produisent lorsque plusieurs blocs de mémoire sont mappés sur la même ligne de cache. Lorsqu'un nouveau bloc de mémoire est chargé dans le cache, il peut expulser un bloc précédemment chargé qui appartient à une adresse mémoire différente, entraînant ainsi un échec de conflit. Les échecs de conflit peuvent avoir un impact significatif sur les performances du cache, en particulier pour les applications comportant de grands ensembles de données.

3. Parallélisme limité :Le cache mappé directement limite le potentiel de parallélisme dans l'accès à la mémoire. Étant donné que chaque bloc de mémoire ne peut être mappé qu'à un seul emplacement de cache, plusieurs processeurs ou cœurs tentant d'accéder à différents blocs de mémoire mappés sur la même ligne de cache peuvent entraîner une sérialisation, réduisant ainsi les performances globales.

4. Politique d'expulsion déterministe :Le cache mappé directement utilise une politique d'éviction déterministe, dans laquelle le bloc le moins récemment utilisé (LRU) est expulsé lorsqu'un nouveau bloc de mémoire est chargé. Cette politique d'expulsion peut s'avérer inefficace dans certains cas, car elle peut expulser des blocs fréquemment utilisés mais temporairement inaccessibles.

En raison de ces inconvénients, les caches à mappage direct ne sont pas largement utilisés dans les systèmes modernes hautes performances. Au lieu de cela, les caches associatifs d'ensembles ou les caches entièrement associatifs sont préférés, qui offrent des taux de réussite plus élevés, une réduction des échecs de conflit et un parallélisme amélioré.