การปรับปรุงประสิทธิภาพของแคช

เมื่อพิจารณาการ Stall ที่เกิดจาก Miss ค่าประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ในรูปแบบของ CPU time จะเท่ากับ

$$CPU time = CPU execution clock cycles + Memory stall clock cycles)$$ (7.9)

$$\times Clock cycle time$$ (7.10)

ซึ่งวงรอบของ Memory Stall ส่วนใหญ่เกิดจาก Cache Miss โดยสามารถนิยามได้ดังนี้

$$Memory stall clock cycles = Read stall cycles + Write stall cycles$$ (7.11)

ซึ่งสามารถเขียนตามความสัมพันธ์ของ Miss rate ได้ดังนี้

$$Read stall cycles = \frac{Reads}{Program} \times Read miss rate \times Read miss penalty$$ (7.12)

ในแคชแบบ Write Through ค่าการ Stall สามารถคำนวณได้จาก

$$Write stall cycles = \left ( \frac{Writes}{Program} \times Write miss rate \times Write miss penalty \right )$$ (7.13)

$$+ Write buffer stalls$$ (7.14)

ในแคชแบบ Write Through ส่วนใหญ่แล้ว Miss Penalty มีค่าใกล้เคียงกันสำหรับทั้งการ Read และ Write โดยสามารถ พิจารณา ค่า Miss rate เพียงค่าเดียว แสดงโดยสมการ

$$Memory stall clock cycles = \frac{Memory accesses}{Program} \times Miss rate \times Miss penalty$$ (7.15)

$$Memory stall clock cycles = \frac{Instructions}{Program} \times \frac{Misses}{Instruction} \times Miss penalty$$ (7.16)