为了提升数据访问速度,建立了一个高速缓存系统。在该系统中,一级缓存访问时间为10 ns ,二级缓存访问时间为50 ns ,内存访问时间为600 ns 。另外,一级缓存命中率为50% ,二级缓存命中率为90% 。则本系统的数据平均访问时间为()

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为了提升数据访问速度,建立了一个高速缓存系统。在该系统中,一级缓存访问时间为10 ns,二级缓存访问时间为50 ns,内存访问时间为600 ns。另外,一级缓存命中率为50%,二级缓存命中率为90%。则本系统的数据平均访问时间为()

为了计算本系统的数据平均访问时间,我们需要考虑三种情况: 数据在一级缓存中(命中率为50%),访问时间为10 ns。 数据不在一级缓存中但在二级缓存中(一级缓存未命中率为50%,二级缓存命中率为90%,所以这种情况的概率为 0.5 times 0.9 = 0.45 0.5×0.9=0.45),访问时间为一级缓存的访问时间(因为需要先检查一级缓存)+ 二级缓存的访问时间,即 10text{ ns} + 50text{ ns} = 60text{ ns} 10 ns+50 ns=60 ns。 数据既不在一级缓存中也不在二级缓存中(一级缓存未命中率为50%,二级缓存未命中率为10%,所以这种情况的概率为 0.5 times 0.1 = 0.05 0.5×0.1=0.05),访问时间为一级缓存的访问时间(因为需要先检查一级缓存)+ 二级缓存的访问时间(因为需要再检查二级缓存)+ 内存的访问时间,即 10text{ ns} + 50text{ ns} + 600text{ ns} = 660text{ ns} 10 ns+50 ns+600 ns=660 ns。 现在我们可以计算平均访问时间: 平均访问时间 = (一级缓存命中率 times × 一级缓存访问时间) + (一级缓存未命中率 times × 二级缓存命中率 times × (一级缓存访问时间 + 二级缓存访问时间)) + (一级缓存未命中率 times × 二级缓存未命中率 times × (一级缓存访问时间 + 二级缓存访问时间 + 内存访问时间)) = 0.5 times 10text{ ns} + 0.45 times 60text{ ns} + 0.05 times 660text{ ns} =0.5×10 ns+0.45×60 ns+0.05×660 ns = 5text{ ns} + 27text{ ns} + 33text{ ns} =5 ns+27 ns+33 ns = 65text{ ns} =65 ns 所以,本系统的数据平均访问时间为65 ns。
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