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3 Hardware eingebetteter Systeme
benutzte Informationen enthalten, mit einem großen Speicher für die übrigen
Informationen ist in der Regel auch energieeffizienter als ein einzelner großer
Speicher.
• Die bislang angesprochenen Speicher sind bislang in der Regel flüchtige Speicher.
Zur dauerhaften Speicherung muss eine andere Technologie benutzt werden. Für
eingebettete Systeme ist Flash-Speicher häufig die beste Lösung. In anderen Fällen können Hintergrundspeicher wie Festplatten oder Internet-basierte Lösungen
(die „Cloud”) eingesetzt werden.
Speicherhierarchien können genutzt werden, um einen Kompromiss zwischen den
verschiedenen Entwurfszielen zu erreichen. Hierzu hat A. Macii beispielsweise die
Speicherpartitionierung genutzt [360]. Neue Speichertechnologien, die teilweise ein
permanentes Speichern erlauben, haben das Potential, die gegenwärtige Aufteilung
der Hierarchien zu verändern [389].
3.4.3 Registersätze
Der vorgestellte Einfluss der Speichergröße auf die Zugriffszeiten und die Leistungsaufnahme gilt auch für sehr kleine Speicher wie Registersätze. Abb. 3.42 zeigt die
Zykluszeit und die elektrische Leistung als Funktion der Größe der Speicher für
eine Halbleiterfertigungstechnologie mit Strukturbreiten von λ = 0, 18 µm [471].
Die elektrische Leistung ist besonders wichtig, weil Registerbänke aufgrund der
häufigen Zugriffe sehr heiß werden können.
0,18µm
Registersatz-Größe
64 128
1.1
1.3
1.5
1.7
32
16
Zykluszeit [ns]
0,18µm
10
8
6
4
2
128
64
32
16
14
12
el. Leistung [W]
Registersatz-Größe
Abb. 3.42 Zykluszeit und elektrische Leistung als Funktion der Größe eines Registersatzes
3.4.4 Caches
Im Fall von Caches überprüft die Hardware, ob der Cache eine gültige Kopie der Informationen zu einer bestimmten Hauptspeicheradresse enthält. Diese Überprüfung
beinhaltet einen Vergleich der Tag-Felder, die aus einem Teilbereich der Bits der
3 Hardware eingebetteter Systeme
benutzte Informationen enthalten, mit einem großen Speicher für die übrigen
Informationen ist in der Regel auch energieeffizienter als ein einzelner großer
Speicher.
• Die bislang angesprochenen Speicher sind bislang in der Regel flüchtige Speicher.
Zur dauerhaften Speicherung muss eine andere Technologie benutzt werden. Für
eingebettete Systeme ist Flash-Speicher häufig die beste Lösung. In anderen Fällen können Hintergrundspeicher wie Festplatten oder Internet-basierte Lösungen
(die „Cloud”) eingesetzt werden.
Speicherhierarchien können genutzt werden, um einen Kompromiss zwischen den
verschiedenen Entwurfszielen zu erreichen. Hierzu hat A. Macii beispielsweise die
Speicherpartitionierung genutzt [360]. Neue Speichertechnologien, die teilweise ein
permanentes Speichern erlauben, haben das Potential, die gegenwärtige Aufteilung
der Hierarchien zu verändern [389].
3.4.3 Registersätze
Der vorgestellte Einfluss der Speichergröße auf die Zugriffszeiten und die Leistungsaufnahme gilt auch für sehr kleine Speicher wie Registersätze. Abb. 3.42 zeigt die
Zykluszeit und die elektrische Leistung als Funktion der Größe der Speicher für
eine Halbleiterfertigungstechnologie mit Strukturbreiten von λ = 0, 18 µm [471].
Die elektrische Leistung ist besonders wichtig, weil Registerbänke aufgrund der
häufigen Zugriffe sehr heiß werden können.
0,18µm
Registersatz-Größe
64 128
1.1
1.3
1.5
1.7
32
16
Zykluszeit [ns]
0,18µm
10
8
6
4
2
128
64
32
16
14
12
el. Leistung [W]
Registersatz-Größe
Abb. 3.42 Zykluszeit und elektrische Leistung als Funktion der Größe eines Registersatzes
3.4.4 Caches
Im Fall von Caches überprüft die Hardware, ob der Cache eine gültige Kopie der Informationen zu einer bestimmten Hauptspeicheradresse enthält. Diese Überprüfung
beinhaltet einen Vergleich der Tag-Felder, die aus einem Teilbereich der Bits der