GT forklarer: Hvad er en CPU-cache, hvad gør den
Miscellanea / / December 02, 2021
Vi har allerede talt lidt om browsercache her på Guiding Tech, så de fleste af jer må være bekendt med det allerede. Men der er en anden form for cache, som måske ikke alle af jer kender. Og det er den, der er forbundet med CPU'en. Hvis du er selv gået i gang med at bygge pc, en af de specifikationer, der altid er nævnt på en CPU, er cachen.
![Computer Bundkort Pc ledninger](/f/2926d93017eedcbef27243d708edd954.png)
Men hvorfor har den brug for dette? Hvad gør den egentlig?
En lille baggrund
Til jer der har set udviklingen af personlige computere lige fra de tidlige dage, vil huske specifikationerne for tidligere computere. Hukommelseschips plejede at være i KB'erne, og det samme gjorde processorhastighederne. Som tiden gik, bevægede vi os ind i MHz-området, med hukommelseschips, der kørte ved 4 MHz og CPU på 2 MHz.
![Cpu-cache forklaret](/f/745519aec4d9028ebaf594f995aa0829.png)
Så hvis CPU'en ville lave en anmodning på et sådant system, ville hukommelsen tale tilbage hurtigt uden nogen forsinkelse. Deres matchede clock-hastigheder hjalp med at få processoren til at køre hurtigt. Men spol et årti eller to frem, og nu kan du få CPU'er, der kan køre i GHz-hastighed, men hukommelseschips kunne desværre ikke følge med.
Stort problem: Én løsning
De hurtigt stigende CPU-hastigheder betød, at CPU'en faktisk skulle vente på, at hukommelseschippen forstod den hurtige række af anmodninger, den sendte ud. Dette var et problem. Du kan teknisk bygge hukommelse, som har samme hastighed som CPU'en, men det tager mere plads på Silicon at gemme hver bit information. Disse ville koste en hel del mere end DIMM'er, som vi bruger i dag.
![High Res Automata Dimm](/f/bd7f664dafa2a2eb0b0d99d82ede96d3.png)
Løsningen? Del hukommelsen op i to. Det vigtigste hukommelse, som vi bygger ud af Dynamic RAM samt en anden type hukommelse, som vi bygger ind i CPU'en. Det er meget mindre, men er også en meget hurtigere type hukommelse sammenlignet med DRAM. Og det er det, vi omtaler som cache.
Hvad gør den?
Cache kan være et gammeldags engelsk ord, men det er præcis, hvad CPU-cachen gør - den gemmer ting. Tænk på det som en Pirats skattekiste. Ok, måske ikke. Da vi alle er nørder, og jeg allerede har talt om cache fra en webbrowser, er funktionaliteten af denne cache også den samme.
![Cpu-cache forklaret2](/f/36db46471958e622d1a8ef4da0fafcc7.png)
Så frem for en computer, der sender en anmodning til en webserver tusinder af miles væk og derefter downloade billederne og indholdet hver gang, vil cachen beholde det meste af det i hukommelsen for enhver browser. Dette sparer tid, og websider åbner sig meget hurtigere takket være cache i browsere.
![Ryd kun cache](/f/c8e4086fc196338e55adb30bcd8eb958.png)
En CPU har det samme problem, den kan tale til sin egen hukommelse meget hurtigere end hvad den kan til vigtigste hukommelse. Så hver gang CPU'en anmoder om en smule data, 'cacher' den en kopi til dens lokale hukommelse. Dette gør det muligt for den at hente den meget hurtigere i den nærmeste fremtid, når det er nødvendigt.
Tilføjede tricks
Men det er ikke alt. Lokal hukommelse på en CPU tillader den ikke kun at gemme og læse data efter byte, men også den næste linje. Hvis CPU'en udfører en instruktion ad gangen, er der en god chance for, at den derefter bliver fulgt af et kendt antal instruktioner efter hovedhandlingen.
![Moderne CPU'er og caches](/f/6f1098a9518bafe43c65ead76ddfdb19.png)
Så i stedet for blot at få et ord fra hukommelsen ad gangen, kan CPU'en få adgang til de næste 128 bytes hukommelse, og den vil læse, hvad der kaldes, cache-linjen - en enkelt linje ud af 128 fra CPU'en, i en gå. Tanken er altid at reducere tiden og gøre hele processen meget hurtigere.
Køber du en pc? Derefter her er, hvordan du kan sammenligne CPU, RAM og andre specifikationer før du afslutter dit køb.
Større er altid bedre?
Nå, ikke altid, men i tilfælde af hukommelsescache - det er det bestemt. Fortæl os din tvivl i vores forum, hvis du stadig har nogen.