Кэш процессора-это кусок памяти, который позволяет с очень высокой скоростью доступа к ним и ускоряет вычисления. Он хранит элементы данных, которые часто требуется процессор, так что каждый раз, когда есть спрос на эти данные, процессор не имеет доступа к основной памяти. Основная память-это устройство компьютера с медленной скоростью доступа к. Если процессор нужен элемент данных, посылается запрос к основной памяти посредством шины памяти. Затем основной памяти выполняет поиск элемента данных и отправляет его обратно на процессор. Много времени тратится на весь этот цикл. Что если элемент данных хранится где-то рядом с процессором? Работу кэша процессора основана на аналогичной концепции. Чтобы понять концепцию кэш-память, мы будем брать пример библиотеки в этой статье.

Предположим, у нас есть библиотека, с одного библиотекаря. Если человек приходит и просит Гарри часть Поттер я, то библиотекарь идет к книжной полке и получает книгу и дает ее человеку. Когда человек прочитал книгу, она восстановлена на полке. Если любой другой человек приходит и просит эту же книгу, цикл повторяется снова. Это точно, как система работает без кэш-памяти.

Зачем нужен кэш процессора?
Теперь, давайте посмотрим, что происходит при наличии кэш-памяти. В нашем примере библиотеки, давайте рассмотрим ящика на столе библиотекаря, как кэш. Процедура остается той же, когда первый человек размещает запрос на книгу. Но, когда книга вернулась, библиотекарь не хранить его на полке, а не держит его в своем ящике. Теперь, когда следующий человек приходит и размещает запрос на ту же книгу, библиотекарь просто обязан извлечь его из ее ящика. Аналогичным образом, кэш-память хранит элементы данных, которые часто требуется процессор. Таким образом, каждый раз, когда данные запрашиваются, процессор просто смотрит в кэш и возвращает его, сохраняя долгое путешествие в основную память. Это значительно увеличивает скорость процессора.

Делает кэш память только часто используемые элементы данных?
Нет, кэш-память является идеальным кусок памяти, который также ищет те данные, которые скорее всего, будут запрошены в ближайшее время. Продолжая наш пример библиотека; когда человек просит для Гарри часть Поттер я, наш умный библиотекарь также получает Гарри Поттер Часть II вместе с ней. Теперь, когда человек сделал с первой книгой, это очень вероятно, что он может задать для второй части. И когда он делает, библиотекарь она готова в своем ящике. Аналогичным образом, когда кэш-память извлекает элементы данных из основной памяти, она также получает элементы, которые расположены по адресам недалеко от запрошенных элементов. Эти смежно расположенных блоков данных, которые передаются в кэш-память называется кэш-линии.

Два уровня кэша процессора
Большинство жестких дисков и других компонентов, использования одноуровневой кэш. Но кэш процессора-это два уровня кэш-памяти, в которой уровень 1 кэш (Л1) меньше и быстрее; пока 2-го уровня кэш-памяти (L2) находится чуть медленнее, но время быстрее, чем основная память. Кэш L1 состоит из двух частей, а именно. кэш инструкций и кэш данных. Инструкция кэше хранится набор инструкций, необходимых процессору для вычислений; в то время как данные хранятся в кэше значения, необходимые для выполнения. Кэш-памяти L2 отвечает за загрузку данных из основной памяти. Опять же, возвращаясь к нашему примеру библиотека, рассмотрим библиотекаря ящик в качестве кэш-памяти L1. На любой оживленной день, когда спрос на книги, и библиотекарь уже хранится много книг, в своем ящике, есть вероятность, что он может получить полный очень быстро. Это где кэша L2 входит в картину. Рассмотрим этажерку возле библиотечной стойки в качестве кэш-памяти L2. Когда ящик заполнится, библиотекарь начинает хранить книги в книжном шкафу. Теперь, когда есть спрос на некоторые популярные книги, библиотекарь сначала ищет в своем ящике; если книга не найдена, она ищет его в книжный шкаф. Аналогичным образом, когда кэш-памяти L1 заполнен, данные сохраняются в кэш-памяти L2. Процессор в первую очередь ищет данные в кэш-памяти L1, и если он не найден, то только Л2 искали. Если данные не найдены в L2 так же, поездка к основной памяти неизбежна.

Реализует более кэш-хорошая идея?
Да и нет. Реализация дополнительной кэш позволит вам быстро получать данные, только в случаях, когда имеются данные в L1 или L2. Возвращаясь к нашему примеру библиотека. Если человек просит популярную книгу, которая не хранится в ящике библиотекарь и книжный шкаф; она сначала ищет его в ящик, а затем в книжный шкаф. Таким образом, много время потрачено впустую, прежде чем она, наконец, получает ее с книжной полки. Точно так же проверяет процессор первый в Л1, а затем, в Л2, и когда элемент не найден в кэше, то только отправляет запрос к основной памяти. Как вы, должно быть, понял, много процессорного времени тратится впустую, в поисках пункта, в двух кэш-память. Когда процессор находит необходимого элемента данных в любой из кэш-памяти, "попадание в кэш", как говорят, произошло; в других случаях 'кэша' происходит. Элементы данных периодически обновляются и заменяются, используя различные алгоритмы, чтобы максимизировать случаи попадания в кэш.

Можно подумать, что если кеш память так быстро, почему бы не реализовать это достаточно большой, чтобы хранить все данные из основной памяти в нем? Причина, что, хотя кэш-память обеспечивает быстрый доступ, скорость приходит в большой счет. Следовательно, надлежащего использования имеющейся кэш-памяти должен.


Комментарии


Ваше имя:

Комментарий:

ответьте цифрой: три + пять =



Что такое Кэш процессора
Что такое Кэш процессора Что такое Кэш процессора