An Analytical Cache Model an Analytical Cache Model

In this paper we study a mathematical model of the sequence of memory references generated by a program. This model is an extension of the continuous model proposed in 9]. In the context of an architecture with cache-memories, we derive analytical formulas for the miss ratio and the execution time per instruction. The parameters of these formulas are the cache size, the block size, the associativity and the locality of the program. The respective innuences of these parameters on the performances of the architecture are analyzed and compared with the results based on trace-driven simulations. Based on this model, a random generator of traces is proposed to study more complex memory hierarchies and some transient program behaviors. i Etude d'un mod ele analytique de m emoire cache Nous etudions un mod ele stochastique de la suite des r ef erences m emoires en-gendr ees par un programme. Ce travail fait suite a 9] o u un mod ele continu avait et e consid er e. Dans le cadre d'une architecture avec m emoire cache, nous donnons les expressions analytiques du taux de d efaut. Les param etres de ces expressions sont la taille du cache, la taille des lignes de cache, l'associativit e ainsi que la localit e du programme. L'innuence des divers param etres sur les performances des architectures avec cache est etudi ee et les conclusions compar ees avec les r esultats obtenus dans la litt erature par des simulations a partir de traces de programmes. Nous proposons un g en erateur al eatoire de r ef erences-m emoire ssoci e a ce mod ele pour etudier des hi erarchies m emoire plus complexes ainsi que certains comportements transitoires de programmes.