[컴퓨터 구조] 캐시이론 Locality

Cache

자주 사용하는 데이터나 값을 미리 복사해 놓는 임시 장소를 가리킨다. 원래의 데이터를 접근하는 시간이 오래 걸리거나 반복적으로 동일한 결과를 돌려주는 경우 데이터를 직접적인 접근으로 인한 병목현상을 막기 위해 사용되는 저장소이다. 

 

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캐시 철학

 

Temporal locality

시간적으로 보면, 최근에 사용했던 기억 장소들이 집중적으로 액세스 되는 경향이 있다. 접근되었던 적이 있는 곳에는 다 시 접근할 가능성이 높다는 판단

 

Spacial locality

프로그램 실행 시 접근하는 메모리의 영역은 이미 접근이 이루어진 영역의 근처일 확률이 높다.

 

테스트 코드

            int[,] arr = new int[10000, 10000];

            {
                long now = DateTime.Now.Ticks;
                for (int i = 0; i < 10000; i++)
                {
                    for (int j = 0; j < 10000; j++)
                    {
                        arr[i, j] = 1;
                    }
                }
                long end = DateTime.Now.Ticks;
                Console.WriteLine($"(i,j) 순서 걸린 시간{end - now}");
            }

            {
                long now = DateTime.Now.Ticks;

                for (int i = 0; i < 10000; i++)
                {
                    for (int j = 0; j < 10000; j++)
                    {
                        arr[j, i] = 1;
                    }
                }
                long end = DateTime.Now.Ticks;
                Console.WriteLine($"(j,i) 순서 걸린 시간{end - now}");
            }

 테스트 결과로 봤을 때 같은 동작이지만 두 개의 결과가 많은 시간이 차이가 보이는 걸 알 수 있다. Spacial locality관점으로 근접한 공간적 메모리 영역을 접근했을 때 좀 더 짧게 수행되기 때문이다. 

 

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https://talkingaboutme.tistory.com/entry/Study-Memory-Hierarchy-1