GT обяснява: Какво е кеш на процесора, какво прави
Miscellanea / / December 02, 2021
Вече говорихме малко за кеш на браузъра тук на Guiding Tech, така че повечето от вас сигурно вече са запознати с него. Но има и друг вид кеш, който може би не всеки от вас знае. И това е свързано с процесора. Ако отидохте сами да изграждате компютър, една от спецификациите, които винаги се споменават на процесора, е кеш паметта.
![Компютърна дънна платка Проводници за компютър](/f/2926d93017eedcbef27243d708edd954.png)
Но защо има нужда от това? Какво всъщност прави?
Малко предистория
За тези от вас, които са видели еволюцията на персоналните компютри още от първите дни ще запомни спецификациите на компютрите от миналото. Чиповете с памет са били в KBs, както и скоростите на процесора. С течение на времето се преместихме в територията на MHz, с чипове с памет, работещи на 4 MHz и CPU на 2 MHz.
![Обяснение на кеша на процесора](/f/745519aec4d9028ebaf594f995aa0829.png)
Така че, ако процесорът направи заявка в такава система, паметта щеше да се връща бързо, без никакво забавяне. Техните съгласувани тактови скорости помогнаха на процесора да работи бързо. Но превъртете напред десетилетие или две и сега можете да получите процесори, които могат да работят с GHz скорост, но, за съжаление, чиповете с памет не могат да се справят.
Голям проблем: Едно решение
Бързо нарастващите скорости на процесора означават, че процесорът всъщност ще трябва да изчака чипа памет, за да разбере бързата последователност от заявки, които изпраща. Това беше проблем. Технически можете да изградите памет, която има същата скорост на процесора, но отнема повече място на Silicon, за да съхранява всеки бит информация. Те биха стрували много повече от DIMM модули, които използваме днес.
![Автомати с висока разделителна способност Дим](/f/bd7f664dafa2a2eb0b0d99d82ede96d3.png)
Решението? Разделете паметта на две. В главен памет, която изграждаме от динамична RAM, както и втори тип памет, която вграждаме в процесора. Той е много по-малък, но също така е много по-бърз тип памет в сравнение с DRAM. И това е, което наричаме Кеш.
Какво прави?
Кешът може да е старомодна английска дума, но точно това прави кешът на процесора – той съхранява нещата. Мислете за това като за пиратски сандък със съкровища. Добре, може би не. Тъй като всички сме маниаци и вече говорих за кеша от уеб браузър, функционалността на този кеш също е същата.
![Обяснение на кеша на процесора2](/f/36db46471958e622d1a8ef4da0fafcc7.png)
Така че вместо а компютър, който прави заявка към уеб сървър на хиляди мили разстояние и след това изтегляне на изображенията и съдържанието всеки път, кешът ще запази по-голямата част от него в паметта за всеки браузър. Това спестява време и уеб страниците се отварят много по-бързо благодарение на кеша в браузърите.
![Изчистване само на кеша](/f/c8e4086fc196338e55adb30bcd8eb958.png)
Процесорът има същия проблем, той може да говори със собствената си памет много по-бързо от това, което може с главен памет. Така че всеки път, когато процесорът поиска малко данни, той „кешира“ копие в своята локална памет. Това му позволява да го вземе много по-бързо в близко бъдеще, когато е необходимо.
Добавени трикове
Но това не е всичко. Локалната памет на процесора му позволява не само да съхранява и чете данни по байт, но и на следващия ред. Ако процесорът изпълнява една инструкция в даден момент, има голям шанс след това тя да бъде последвана от известен брой инструкции, следващи основното действие.
![Модерен процесор и кешове](/f/6f1098a9518bafe43c65ead76ddfdb19.png)
Така че вместо да получава само една дума от паметта наведнъж, процесорът може да получи достъп до следващите 128 байта от памет и той ще прочете, както се нарича, кеш линията – един единствен ред от 128 от CPU, в един отивам. Идеята винаги е да се намали времето и да се направи целият процес много по-бърз.
Купуване на компютър? Тогава ето как можете да сравните CPU, RAM и други характеристики преди да финализирате покупката си.
По-голямо е винаги по-добро?
Е, не винаги, но в случай на кеш памет – със сигурност е така. Кажете ни вашите съмнения в нашия форум, ако все още имате такива.