캐시 사상·히트율 계산기

오프셋 = log₂(블록 크기), 인덱스 = log₂(집합 수), 태그 = 주소 비트 − 인덱스 − 오프셋입니다. 집합 수는 전체 블록 수를 연관도로 나눈 값입니다. 32비트 주소에 16KB 캐시·32바이트 블록·직접 사상이면 오프셋 5비트, 인덱스 9비트, 태그 18비트가 됩니다.

직접 사상일 때만 우연히 맞습니다. 인덱스는 «집합 수»의 로그이며, 직접 사상에서는 집합 수와 블록 수가 같아서 구분이 드러나지 않을 뿐입니다. 연관도를 올리면 한 집합에 블록이 여럿 들어가 집합 수가 줄고, 인덱스가 짧아진 만큼 태그가 길어집니다.

0개입니다. 집합이 하나뿐이라 고를 집합이 없기 때문이며, 주소는 태그와 오프셋으로만 나뉩니다. 대신 어느 블록에 있는지 찾으려면 모든 태그를 동시에 견주어야 해서 비교기가 블록 수만큼 필요하고, 그래서 큰 캐시에는 쓰지 않습니다.

처음 보는 블록이면 강제 미스, 아니면 같은 용량의 완전 연관 캐시에서 히트였는지로 가릅니다. 거기서 히트였다면 자리 다툼 탓이므로 충돌, 거기서도 미스였다면 캐시가 통째로 작은 것이므로 용량 미스입니다. 충돌 미스는 연관도를 올리면 사라지고, 용량 미스는 캐시를 키워야 합니다.

아닙니다. 블록을 키우면 한 번에 더 많이 올려 와 강제 미스가 줄지만, 같은 용량에서 블록 수가 줄어 자리 다툼이 심해집니다. 쓰지도 않을 데이터를 함께 올려 오는 낭비도 커집니다. 그래서 실제 캐시는 32~128바이트 언저리에서 절충합니다.

전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이뤄지고, 입력값은 이 기기에만 남습니다.