Gt wyjaśnia: co to jest pamięć podręczna procesora, co robi

Mówiliśmy już trochę o pamięci podręcznej przeglądarki na, więc większość z was musi już to znać. Ale jest jeszcze inny rodzaj skrytki, który być może nie wszyscy wiedzą. I to jest ten związany z CPU. Jeśli sam zbudowałeś PC, jedną ze specyfikacji zawsze wymienianych w CPU jest pamięć podręczna.

Ale dlaczego tego potrzebuje? Co to właściwie robi?

Małe tło

Dla tych, którzy widzieli ewolucję komputerów osobistych już od samego początku, będą pamiętać specyfiki komputerów z przeszłości. Układy pamięci były używane w KB, podobnie jak szybkość procesora. W miarę upływu czasu przeszliśmy na terytorium MHz, z układami pamięci pracującymi z częstotliwością 4 MHz i procesorem z częstotliwością 2 MHz.

Tak więc, jeśli CPU wykona żądanie w takim systemie, pamięć szybko się odezwie bez żadnego opóźnienia. Ich dopasowane prędkości zegara pomogły szybko uruchomić procesor. Ale przewijanie do przodu o dekadę lub dwie, a teraz możesz uzyskać procesory, które mogą pracować z prędkością GHz, ale niestety układy pamięci nie nadążają.

Duży problem: jedno rozwiązanie

Szybko rosnące prędkości procesora oznaczały, że procesor rzeczywiście musiał czekać na układ pamięci, aby zrozumieć szybkie wysyłanie żądań. To był problem. Można technicznie zbudować pamięć, która ma taką samą szybkość procesora, ale zajmuje więcej miejsca na silikonie, aby przechowywać każdy bit informacji. Kosztowałyby o wiele więcej niż moduły DIMM, których używamy dzisiaj.

Obejście? Podziel pamięć na dwie części. Główna pamięć, którą budujemy z dynamicznej pamięci RAM, a także drugi rodzaj pamięci, który wbudowujemy w procesor. Jest znacznie mniejszy, ale jest także znacznie szybszym rodzajem pamięci w porównaniu z pamięcią DRAM. I to właśnie nazywamy pamięcią podręczną.

Co to robi?

Pamięć podręczna może być staromodnym angielskim słowem, ale dokładnie to robi pamięć podręczna procesora - przechowuje rzeczy. Pomyśl o tym jak skrzynia ze skarbem Pirata. Ok, może nie. Ponieważ wszyscy jesteśmy geekami i już mówiłem o pamięci podręcznej z przeglądarki internetowej, funkcjonalność tej pamięci podręcznej jest również taka sama.

Zamiast komputera wysyłającego żądanie do serwera WWW tysiące kilometrów dalej, a następnie pobierającego obrazy i treści za każdym razem, pamięć podręczna zachowa większość z nich w pamięci, dla dowolnej przeglądarki. Oszczędza to czas, a strony internetowe otwierają się znacznie szybciej dzięki pamięci podręcznej w przeglądarkach.

Procesor ma ten sam problem, może rozmawiać ze swoją pamięcią o wiele szybciej niż to, co może do głównej pamięci. Tak więc za każdym razem, gdy CPU żąda trochę danych, „buforuje” kopię do swojej lokalnej pamięci. Pozwala to na szybsze pobieranie go w najbliższej przyszłości, gdy zajdzie taka potrzeba.

Dodano sztuczki

Ale to nie wszystko. Pamięć lokalna na CPU pozwala nie tylko przechowywać i odczytywać dane w bajcie, ale także w następnej linii. Jeśli CPU wykonuje jedną instrukcję na raz, istnieje duża szansa, że ​​po niej nastąpi znana liczba instrukcji po akcji głównej.

Zamiast jednorazowo pobierać jedno słowo z pamięci, CPU może uzyskać dostęp do kolejnych 128 bajtów pamięci i odczyta, co się nazywa, linię pamięci podręcznej - jedną pojedynczą linię na 128 z procesora, za jednym razem. Ideą jest zawsze skrócenie czasu i przyspieszenie całego procesu.

Kupujesz komputer? Oto jak możesz porównać procesor, pamięć RAM i inne specyfikacje przed sfinalizowaniem zakupu.

Większy jest zawsze lepszy?

Cóż, nie zawsze, ale w przypadku pamięci podręcznej - na pewno tak. Poinformuj nas o swoich wątpliwościach na naszym forum, jeśli nadal je masz.