3.5 Kommunikation
189
Abb. 3.45 Adressbereich mit eingeblendetem Bereich für einen Scratchpad-Speicher
6SHLFKHUDGUHVVHQ
6FUDWFKSDG6SHLFKHU
JUR¡HU6SHLFKHU
reich benutzt wird. Im Unterschied zu Caches sind keine Gültigkeitsüberprüfungen
von Tags zur Laufzeit notwendig. Vielmehr kann man mit einem einfachen Adressdekoder überprüfen, ob eine Adresse aus dem eingeblendetem Bereich vorliegt. SPMs
werden meist zusammen mit den Prozessoren auf demselben Chip integriert. Sie
sind daher ein Spezialfall von On-Chip-Speichern. Bei n-fach mengenassoziativen
Caches werden bei Leseoperationen üblicherweise n Einträge parallel gelesen und
der gesuchte Eintrag anschließend ausgewählt. Dies führt zu einer unnötig hohen
Energieaufnahme, die für SPMs vermieden wird. Somit sind SPMs in der Regel
energieeffizienter als Caches.
Abbildung 3.46 zeigt einen Vergleich zwischen der Energie pro Zugriff auf einen
SPM und einen Cache. Für einen zweifach mengenassoziativen Cache unterscheiden
Abb. 3.46 Energie pro Zugriff
für SPM und Cache
0,5μm SRAM
Scratchpad
16384
4096
256
1024
7
5
3
1
Größe
Energie pro 64-Bit-Zugriff [nJ]
4GB-Adressraum
1MB-Adressraum
satzassoziativ
Caches, 2-fach
sich die Werte in etwa um einen Faktor drei. Die Energiewerte wurden mit Hilfe
des CACTI-Programms berechnet [589]. Ein detaillierter Vergleich zwischen den
Zielkriterien für Caches und SPMs wurde von Banakar et al. [35] publiziert.
Häufig verwendete Variablen und Befehle sollten in den Adressbereich des SPM
gelegt werden. Speicherzugriffszeiten können auf vorhersehbare Weise gesenkt werden, wenn Compiler häufig benutzte Variablen oder Befehle einem SPM zuordnen.
Damit können sich insbesondere bei Echtzeitsystemen Vorteile gegenüber Caches
ergeben.
3.5 Kommunikation
Bevor Informationen in einem eingebetteten System verarbeitet werden können, müssen sie erst einmal verfügbar sein. Kommunikation ist insbesondere beim Internet
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Abb. 3.45 Adressbereich mit eingeblendetem Bereich für einen Scratchpad-Speicher
6SHLFKHUDGUHVVHQ
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JUR¡HU6SHLFKHU
reich benutzt wird. Im Unterschied zu Caches sind keine Gültigkeitsüberprüfungen
von Tags zur Laufzeit notwendig. Vielmehr kann man mit einem einfachen Adressdekoder überprüfen, ob eine Adresse aus dem eingeblendetem Bereich vorliegt. SPMs
werden meist zusammen mit den Prozessoren auf demselben Chip integriert. Sie
sind daher ein Spezialfall von On-Chip-Speichern. Bei n-fach mengenassoziativen
Caches werden bei Leseoperationen üblicherweise n Einträge parallel gelesen und
der gesuchte Eintrag anschließend ausgewählt. Dies führt zu einer unnötig hohen
Energieaufnahme, die für SPMs vermieden wird. Somit sind SPMs in der Regel
energieeffizienter als Caches.
Abbildung 3.46 zeigt einen Vergleich zwischen der Energie pro Zugriff auf einen
SPM und einen Cache. Für einen zweifach mengenassoziativen Cache unterscheiden
Abb. 3.46 Energie pro Zugriff
für SPM und Cache
0,5μm SRAM
Scratchpad
16384
4096
256
1024
7
5
3
1
Größe
Energie pro 64-Bit-Zugriff [nJ]
4GB-Adressraum
1MB-Adressraum
satzassoziativ
Caches, 2-fach
sich die Werte in etwa um einen Faktor drei. Die Energiewerte wurden mit Hilfe
des CACTI-Programms berechnet [589]. Ein detaillierter Vergleich zwischen den
Zielkriterien für Caches und SPMs wurde von Banakar et al. [35] publiziert.
Häufig verwendete Variablen und Befehle sollten in den Adressbereich des SPM
gelegt werden. Speicherzugriffszeiten können auf vorhersehbare Weise gesenkt werden, wenn Compiler häufig benutzte Variablen oder Befehle einem SPM zuordnen.
Damit können sich insbesondere bei Echtzeitsystemen Vorteile gegenüber Caches
ergeben.
3.5 Kommunikation
Bevor Informationen in einem eingebetteten System verarbeitet werden können, müssen sie erst einmal verfügbar sein. Kommunikation ist insbesondere beim Internet