يوضح GT: ما هي ذاكرة التخزين المؤقت لوحدة المعالجة المركزية ، وماذا تفعل

لقد تحدثنا بالفعل قليلا عن ذاكرة التخزين المؤقت للمتصفح هنا على Guiding Tech، لذلك يجب أن يكون معظمكم على دراية بها بالفعل. ولكن هناك نوع آخر من ذاكرة التخزين المؤقت قد لا يعرفها جميعكم. وهذا هو المرتبط بوحدة المعالجة المركزية. إذا لقد ذهبت لبناء جهاز الكمبيوتر بنفسك، واحدة من المواصفات التي يتم ذكرها دائمًا على وحدة المعالجة المركزية هي ذاكرة التخزين المؤقت.

لكن لماذا تحتاج هذا؟ ماذا يفعل فعلا؟

القليل من الخلفية

لأولئك الذين رأوا منكم تطور الحوسبة الشخصية منذ الأيام الأولى ، سوف نتذكر مواصفات أجهزة الكمبيوتر القديمة. كانت رقائق الذاكرة موجودة في KBs وكذلك سرعات المعالج. مع مرور الوقت ، انتقلنا إلى منطقة MHz ، مع تشغيل رقائق الذاكرة بسرعة 4 ميجاهرتز ووحدة المعالجة المركزية بسرعة 2 ميجاهرتز.

لذلك ، إذا طلبت وحدة المعالجة المركزية طلبًا على مثل هذا النظام ، فستتحدث الذاكرة بسرعة دون أي تأخير. ساعدت سرعات الساعة المتطابقة في جعل المعالج يعمل بسرعة. ولكن ، تقدم سريعًا لعقد أو عقدين ، والآن يمكنك الحصول على وحدات المعالجة المركزية التي يمكن أن تعمل بسرعة جيجاهرتز ، ولكن ، للأسف ، لا تستطيع رقائق الذاكرة مواكبة ذلك.

مشكلة كبيرة: حل واحد

تعني سرعات وحدة المعالجة المركزية المتزايدة بسرعة أن وحدة المعالجة المركزية ستحتاج بالفعل إلى انتظار شريحة الذاكرة لفهم التتابع السريع للطلبات التي كانت ترسلها. كانت هذه مشكلة. يمكنك تقنيًا إنشاء ذاكرة لها نفس سرعة وحدة المعالجة المركزية ، ولكنها تشغل مساحة أكبر على السيليكون لتخزين كل جزء من المعلومات. هذه ستكلف أكثر بكثير من وحدات DIMM التي نستخدمها اليوم.

الحل؟ تقسيم الذاكرة إلى قسمين. ال رئيسي الذاكرة التي نبنيها من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية بالإضافة إلى نوع آخر من الذاكرة نقوم ببنائه في وحدة المعالجة المركزية. إنها أصغر بكثير ، ولكنها أيضًا نوع أسرع من الذاكرة مقارنةً بـ DRAM. وهذا ما نشير إليه بـ Cache.

ماذا تعمل، أو ماذا تفعل؟

قد تكون كلمة Cache كلمة إنجليزية قديمة ، ولكن هذا هو بالضبط ما تفعله ذاكرة التخزين المؤقت CPU - فهي تخزن الأشياء. فكر في الأمر مثل صندوق كنز القرصان. حسنًا ، ربما لا. نظرًا لأننا جميعًا مهووسون وقد تحدثت بالفعل عن ذاكرة التخزين المؤقت من متصفح الويب ، فإن وظيفة ذاكرة التخزين المؤقت هذه هي نفسها أيضًا.

لذا بدلاً من أ جهاز الكمبيوتر يقوم بطلب إلى خادم الويب على بعد آلاف الأميال ثم تنزيل الصور والمحتوى في كل مرة ، ستحتفظ ذاكرة التخزين المؤقت بمعظمها في الذاكرة لأي متصفح. هذا يوفر الوقت وفتح صفحات الويب بشكل أسرع بفضل ذاكرة التخزين المؤقت في المتصفحات.

تواجه وحدة المعالجة المركزية نفس المشكلة ، فيمكنها التحدث إلى ذاكرتها الخاصة بشكل أسرع بكثير مما يمكن أن تتحدث إليه رئيسي ذاكرة. لذلك ، في كل مرة تطلب فيها وحدة المعالجة المركزية القليل من البيانات ، فإنها "تخزن" نسخة إلى ذاكرتها المحلية. هذا يسمح لها بجلبها بشكل أسرع في المستقبل القريب عند الحاجة.

الحيل المضافة

لكن هذا ليس كل شيء. تسمح الذاكرة المحلية على وحدة المعالجة المركزية ليس فقط بتخزين البيانات وقراءتها بالبايت ولكن أيضًا السطر التالي. إذا نفذت وحدة المعالجة المركزية أمرًا واحدًا في كل مرة ، فهناك فرصة جيدة أن يتبعها بعد ذلك عدد معروف من التعليمات التي تتبع الإجراء الرئيسي.

لذا فبدلاً من الحصول على كلمة واحدة من الذاكرة في كل مرة ، يمكن لوحدة المعالجة المركزية الوصول إلى 128 بايت التالية من ذاكرة وسيقرأ ، ما يسمى ، سطر ذاكرة التخزين المؤقت - سطر واحد من أصل 128 من وحدة المعالجة المركزية ، في سطر واحد يذهب. الفكرة دائمًا هي تقليل الوقت وتسريع العملية برمتها.

شراء جهاز كمبيوتر؟ ثم إليك كيفية مقارنة وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي والمواصفات الأخرى قبل إنهاء عملية الشراء.

الأكبر هو الأفضل دائمًا؟

حسنًا ، ليس دائمًا ، ولكن في حالة ذاكرة التخزين المؤقت - إنها بالتأكيد كذلك. دعنا نعرف شكوكك في منتدانا ، إذا كان لا يزال لديك أي شكوك.

آخر تحديث في 03 فبراير 2022

قد تحتوي المقالة أعلاه على روابط تابعة تساعد في دعم Guiding Tech. ومع ذلك ، فإنه لا يؤثر على نزاهة التحرير لدينا. يظل المحتوى غير متحيز وأصيل.

هل كنت تعلم

يحتفظ متصفحك بتتبع نظام التشغيل ، وعنوان IP ، والمتصفح ، وكذلك المكونات الإضافية للمتصفح والإضافات.