访问同一缓存行中的内存位置所需的时间

Question

将下图中的大框作为缓存，将块看作缓存中的单个缓存行。

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CPU将数据(数组A的前4个元素)从内存中提取到缓存块中。

现在，我的问题是，对缓存块中的所有4个内存位置(A[0]、A[1]、A[2]和A[3])执行读/写操作需要完全相同的时间，还是大致相同？

PS:，我期待一个理想情况的答案，在任何内存位置上执行任何读/写操作的运行时都不会受到用户进程或应用程序上操作系统抖动的影响。

Answer 1

由于缓存中的行已经很热，所以访问缓存中任何对齐字的时间是恒定的。处理地址行内偏移部分的硬件不必迭代到正确的位置或任何东西，它只需将这些字节MUXes到输出。

如果该行在缓存中尚未热，则取决于缓存的设计。如果CPU没有在一条宽总线上同时围绕整条线路进行传输，那么这条线路中的一个/一些字就会先于另一个。支持的缓存--尽早重新启动--可以让加载在所需的单词到达时立即完成。

一个关键的字第一总线和内存允许该词是第一个转移到一个需求-错过。否则，它们会以某种固定的顺序到达，行的最后一个单词的缓存丢失可能需要额外的几个周期。

相关信息：

• Does cacheline size affect memory access latency?
• if cache miss happens, the data will be moved to register directly or first moved to cache then to register?
• which is optimal a bigger block cache size or a smaller one?