Кэш процессора: виды и принцип работы

Опубликованно 17.03.2019 10:45

Процессор в компьютере является одним из основных компонентов, без которого не работает. Его задачей является считывание информации и ее передачи на другие компоненты, которые связаны с материнской платой.

Процессор состоит из нескольких элементов, и кэш процессора является одним из них. Кэш-память

Кэш процессора-это один из элементов, который влияет на производительность, или, более конкретно, его объем, уровень и производительность. Этот параметр уже давно используется в производстве процессоров, что служит доказательством его полезности. Вот что такое кэш простые слова.

Если вы используете язык программирования, кэш-памяти с ультра-быстрая скорость передачи данных, цель которой-сохранить и передать информацию, временные.

Триггеров, на которых построен кэш процессора, полностью состоят из транзисторов. Тем не менее, транзисторы имеют свойство занимать большое количество места, в отличие от оперативной памяти, которая состоит из конденсаторов. В связи с этим, есть много трудностей, которые ограничивают объем памяти. Несмотря на это небольшой объем, кэш процессора это достаточно дорогой вариант. Но в то же время такая структура имеет такое же качество - скорость. Триггеры, которые лежат в основе, не требует регенерации, и, следовательно, их переход из одной позиции в другую происходит с минимальными задержками. Это значение, что дает возможность хранить в кэше процессора, чтобы работать на своих частотах.

Первоначально кэш-памяти, была опубликована на просторах материнской платы. Теперь кэш процессора находится на CPU, что значительно сокращает время доступа к ней. Судьба

Как это было описано выше, основная задача кэш-памяти процессора буферизации данных и их временного хранения. И это то, что дает хорошие показатели при использовании приложений, где это необходимо.

Для лучшего описания, чем просто слова, что такое кэш и его принцип работы, можно провести аналогию с офисом. Ram играет роль полки с файлами, где периодически приходит бухгалтер, для того, чтобы собрать необходимые файлы, и рабочий стол бухгалтера кэш.

На рабочем столе бухгалтера находятся вещи, с которыми он неоднократно в контакте. Эти вещи лежат просто на столе, так как требуют быстрого доступа к ним. На эти вещи периодически добавляются данные, которые были изъяты из шкафа. Когда эти данные становятся бесполезными, они ставятся обратно в шкаф. Такая манипуляция позволяет вам очистить кэш, и готовит их к новым данным.

Таким образом, получается, что процессор, прежде чем запрашивать данные с оперативной памяти, проверяет их наличие в кэше. Вот что такое кэш простые слова. Уровни памяти

В большинстве современных процессоров присутствуют несколько уровней кэш-памяти. Часто два или три: L1, L2 и L3-кэш.

Первый уровень кэша имеет свойство быстрого доступа к ядру процессора, которые работают на той же частоте, что и процессор. Также играет роль буфера между процессором и памятью компьютера второго уровня.

Кэш L2 является более мощным, чем данные, которые, к сожалению, снижает его скорость работы. Его задача состоит в том, чтобы обеспечить переход с первого на третий уровень.

Так как с каждым уровнем скорость работы падает, кэш микропроцессора третий уровень-это еще более медленная скорость доступа. Тем не менее, его скорость доступа более продуктивной, в отличие от стандартной оперативной памяти. В предыдущих версиях кэш разного уровня располагается на его ядре, но кэш L3 рассчитывается на весь процессор. Отдельно стоящее

Устройство кэш-памяти состоит из нескольких уровней и категорий. Микропроцессоры для серверов и компьютеров, которые имеют три независимых кэша: с набор инструкций, данных и буфер ассоциативной трансляции. Вот почему кэш-память делится на три уровня. Набор инструкций

Набор инструкций, кэш нужно для того, чтобы загрузить машинный код, но что это такое? Машинный код может быть определена система команд машины, особенно для расчета, интерпретации процессора вычислительной машины. Любую программу, которая была написана на языке машины, выполнена в двоичном коде, от этой смеси инструкции, машина. Этот процесс может быть назван "opcode" - двоичный код.

Что делает кэш с инструкциями? Этот тип кэша может выполнять только одну конкретную задачу в виде операций над данными. Т. е. кэш содержит определенный набор инструкций, каждый из которых занимает свою "работу". Это может быть вычисления, переход от одних данных к другим или копию.

Каждая машина руководство содержит в себе два вида операций: простые и сложные. При выполнении одной из операций происходит декодирование в последовательном порядке для всех устройств, для которых предназначено. Кэш данных

Кэш данных предназначен для хранения информации, которую запрашивает процессор гораздо чаще, чем с оперативной памяти. Из-за небольшого объема кэш-памяти, процессора, там хранится только часто запрашиваемую информацию. Тем не менее, путь этот тип хранения, т. е. на чип процессора, позволяет уменьшить время запроса, сводя к минимуму.

В большинстве современных процессоров используется объем кэш-памяти до 16 мб, но в процессоры, предназначенные для серверов, максимальный размер кэша процессора достигает 20 мегабайт и выше. Буфер ассоциативной трансляции

Этот вид кэша используется, чтобы ускорить процесс передачи данных с виртуальной памяти в физическую.

Ассоциативная память имеет установленный набор записей. Каждый из них хранит информацию о передаче данных из виртуальной памяти в физическую. В случае отсутствия такой информации, процессор самостоятельно найти свой путь и оставить данные о нем, но это требует гораздо больше времени, чем при использовании данных, которые уже хранятся. Ошибки в работе

Как типы кэш, промахи, также делятся на три категории.

Первый тип называется оплошность чтения из кэша инструкций. Это вызывает задержки, так как процессор будет нужно много времени, чтобы загрузить необходимую инструкцию из памяти.

Чтение из кэша данных также имеет грубых ошибок. В отличие от первого случая, промах чтения данных не работает медленно, потому что остальные инструкции, не относящиеся к запросу, могут продолжать свою работу. В свою очередь, источник, запрос пройдет обработку в оперативной памяти.

Кэш на запись данных, также не обошлось без аварий. Ошибок при записи не занимают много времени, так как вы можете положить их в свою очередь. Это дает возможность работать другие шаги, не нарушая общего процесса. Промах с записью с полным очереди является единственным препятствием к нормальной работе процессора. Множество промахов

Первый вид надзора, который носит название данных промахов, проявляется только в том случае, если запрошенный адрес в первый раз. Исправить данную ситуацию и что может быть аппаратным или программным обеспечением.

Промах Capacity промахи называется из-за конечного размера кэш-памяти, которая не зависит от ассоциативной памяти или размер линии. Понятия полного или почти полного кэша не существует, так как его линии находятся в занятом состоянии. Новый кэш-линии может создать, когда будет возвращена вся занята.

Conflict промахи-это, как имя предполагает, промах, который родился в результате конфликта. Это происходит, когда процессор запрашивает данные, что кэш уже вытеснил. Трансляция адресов и его варианты

Большинство процессоров, которые устанавливаются в компьютере, основаны на определенном типе виртуальной памяти. Т. е. любой программы, работающей на машине, признает свой упрощенный адрес, в котором указан уникальный код, и данные, относящиеся исключительно к этой программе. Виртуальное адресное пространство создается для каждой программы, вы можете использовать и не зависеть от расположения в физической памяти.

Спасибо, передачи, хранения виртуальной физической (ОПЕРАТИВНОЙ памяти), такие манипуляции проводятся с невероятной скоростью.

Процесс перевода адресов: Генератор адресов отправить на устройство управления памятью: физический адрес, но после нескольких ударов. Эта функция называется "Задержка". "Эффект наложения" можно считать процесс, когда в физический адрес имеет более виртуальных. Процессоры воспроизводят их в определенном порядке, который управляет программой. Тем не менее, для выполнения этого параметра, необходимо требовать проверки наличия экземпляра копий, присутствует в кэше. Виртуальная телефонная книга среда разделена на блоки памяти фиксированного размера, начало которых совпадает с адресом с их размерами. Эта функция носит название "дисплей". Кэш и их иерархия

Наличие нескольких интерактивных кэш - это один из критериев более современные процессоры.

Процессоры, поддерживающие параллелизм инструкций, получив доступ к информации, по методу монтажа: чтение инструкции, процесс передачи в адрес физических, виртуальных и чтения инструкций. Этот метод работы способствует разделению задач между тремя отдельными кэш, благодаря которым вы можете избежать конфликта с получением доступа. Это место в иерархии под названием "Специализируются кэш", и задания с такой особенностью имеют Гарвардской архитектуры.

Интенсивность ударов и задержка является одним из основных проблем работы с кэш-памяти. Дело в том, что чем больше кэша и его процент успеха, тем больше будет задержка. Часто, для того, чтобы оптимизировать свою работу и разрешить конфликт, используются уровни кэша, которые помогают буфера между ними.

Плюс система уровней, которые работают в последовательности возрастания. Первый уровень памяти компьютера, что быстро, но с низкой громкости, установить скорость процессора на своих частотах. При промахе первого уровня процессор обращается к кэш-памяти второго уровня, имеет больший объем, но меньше скорость. Так продолжается до тех пор, пока процессор не получит ответ на запрос из оперативной памяти. Это положение в иерархии носит название "кэш multi-уровня".

Уникальные или эксклюзивные кэша обладают свойством хранения данных на определенном уровне. Включительно видом способна хранить информацию в несколько уровней памяти рабочих, поместив их метод резервного копирования.

Уровень иерархии, который носит название "Кэш-трасс", исключает работу декодера, так как способствует ускоренной загрузки инструкций, снижения тепловыделения процессора. Его главной особенностью является способность удерживать декодированные данные. Архив инструкции разделены на две группы: динамические трассы и основные блоки. В некоторых случаях динамическая трасса может быть построена на нескольких базовых блоках, объединенных в группы. Таким образом, динамическая трасса в состоянии сохранить данные, обработанные блоки. Автор: Юлия Дров 7 Декабря, 2018

Категория: Телефоны