某 8 位计算机主存容量 32K 字节， 组相联 Cache 容量 2K 字节， 每组 4Blocks， 每 Block64 个字节。 假设 Cache 开始是空的， CPU 从主存存储单元 0 开始顺序读取 2176 个字节数据（即按地址 0、 1、 2 的顺序一直读取到地址单元 2175）， 然后再重复这样的读数过程 7 遍（共 8 遍）， Cache 速度是主存速度的 10 倍， 采用 LRU 替换算法， 假定块替换的时间忽略不计， 计算采用 Cache 后的加速比。
（1） 分析 CPU 第一遍从主存读取数据的情况。 由于 Cache 每个字块有 64 个字节， 而且初态 Cache 为空，因此 CPU 读第 0 号单元时， 未命中， 必须访问主存， 同时将该字节所在单元的主存块调入 Cache 第 0 组中的任一块， 接着 CPU 读 1～63 号单元都命中。 同理， CPU 读第 64， 128， …， 1984 号单元时均未命中， 而其余 65～127， …， 1985～2047 都命中。 此时， Cache 中的 8 组， 每组 4 块， 全部都已装满， 而 CPU 再读第 2048 号单元时， 未命中， 必须访问主存， 同时需要按照 LRU 策略替换掉 Cache 中近期长久未被访问的字块， 也就是第 0 号单元所在的字块， 接着 CPU 读 2048～2111 号单元都命中。 同理， CPU 读第 2112 单元时， 也需替换掉 Cache 中的字块， 而根据 LRU 策略， 会换掉第 64 号单元所在的字块。 综上述， 在 CPU 第一遍读取时， 共 34 次未命中，其余 2142 次命中。
（2） CPU 第 2 遍读取时， 由于第 0 号单元所在的字块在前面被换出了， 所以未命中， 同时需要按照 LRU策略进行替换， 但是， 注意这次并不是将 2048 号单元所在的字块替换掉（因为 LRU 算法保护新调入的块）， 而将第 512 号单元所在的字块替换掉， 所以等到 CPU 读取 512 号单元时， 会出现未命中， 必须再替换， 同理， 也根据 LRU 策略进行。 这样， 在整个 Cache 的第 0 组和第 1 组中所有的块都会不断地进行这种替换。 而第 2 组到第 7 组由于在第一遍中没有出现替换， 在第二遍读时也不会出现， 所以 CPU 读取的字节全部命中。 综上述， 第二遍读时， 第 0， 64， 512， 576， …， 2048， 2112 号共 10 个单元未命中， 其余 2166 个单元命中。
（3） 第 3 到第 8 遍读取与此相同。
根据题意， 设主存存取周期为 10t， Cache 的存取周期为 t， 采用 Cache 后的访问时间为：（34＋10＊ 7） ＊ 10t＋（2142＋2166＊ 7） t， 而未采用 Cache 的主存访问时间为 2176＊ 8＊10t， 所以加速比为:
