GT spiega: cos'è una cache della CPU, cosa fa?

Ne abbiamo già parlato un po' cache del browser qui su Guiding Tech, quindi molti di voi devono già conoscerlo. Ma c'è un altro tipo di cache che forse non tutti voi conoscete. E questo è quello associato alla CPU. Se sei andato a costruire il PC da solo, una delle specifiche sempre menzionate su una CPU è la cache.

Ma perché ha bisogno di questo? Cosa fa in realtà?

Un po' di sfondo

Per quelli di voi che hanno visto l'evoluzione del personal computer sin dai primi giorni, ricorderà le specifiche dei computer di un tempo. I chip di memoria erano nei KB e così anche le velocità del processore. Con il passare del tempo, siamo passati al territorio dei MHz, con chip di memoria che funzionano a 4 MHz e CPU a 2 MHz.

Quindi, se la CPU effettuasse una richiesta su un tale sistema, la memoria risponderebbe rapidamente senza alcun ritardo. Le loro velocità di clock abbinate hanno aiutato a far funzionare rapidamente il processore. Ma, avanzando velocemente di un decennio o due e ora puoi ottenere CPU che possono funzionare a velocità GHz, ma, sfortunatamente, i chip di memoria non sono stati in grado di tenere il passo.

Grande problema: una soluzione

La velocità della CPU in rapido aumento significava che la CPU avrebbe effettivamente dovuto attendere che il chip di memoria comprendesse la rapida successione di richieste che stava inviando. Questo era un problema. Puoi tecnicamente costruire una memoria che abbia la stessa velocità della CPU, ma ci vuole più spazio sul silicio per memorizzare ogni bit di informazione. Questi costerebbero molto di più del DIMM che usiamo oggi.

La soluzione? Dividi la memoria in due. Il principale memoria che costruiamo dalla RAM dinamica e un secondo tipo di memoria che costruiamo nella CPU. È molto più piccolo, ma è anche un tipo di memoria molto più veloce rispetto alla DRAM. E questo è ciò che chiamiamo Cache.

Che cosa fa?

Cache potrebbe essere una parola inglese antiquata, ma è esattamente ciò che fa la cache della CPU: memorizza le cose. Pensalo come lo scrigno del tesoro di un pirata. Ok, forse no. Dato che siamo tutti smanettoni e ho già parlato di cache da un browser web, anche la funzionalità di questa cache è la stessa.

Quindi, piuttosto che a computer che effettua una richiesta a un server web migliaia di chilometri di distanza e quindi scaricando le immagini e i contenuti ogni volta, la cache ne conserverà la maggior parte in memoria, per qualsiasi browser. Ciò consente di risparmiare tempo e le pagine Web si aprono molto più velocemente grazie alla cache nei browser.

Una CPU ha lo stesso problema, può parlare con la propria memoria molto più velocemente di quanto non faccia con il principale memoria. Quindi, ogni volta che la CPU richiede un po' di dati, ne "memorizza" una copia nella sua memoria locale. Ciò gli consente di recuperarlo molto più velocemente nel prossimo futuro quando necessario.

Trucchi aggiunti

Ma non è tutto. La memoria locale su una CPU le consente non solo di memorizzare e leggere i dati per byte, ma anche per la riga successiva. Se la CPU esegue un'istruzione alla volta, è molto probabile che venga seguita da un numero noto di istruzioni che seguono l'azione principale.

Quindi, piuttosto che ottenere solo una parola dalla memoria alla volta, la CPU può accedere ai successivi 128 byte di memoria e leggerà, quella che viene chiamata, la linea della cache – una singola linea su 128 dalla CPU, in una andare. L'idea è sempre quella di ridurre i tempi e rendere l'intero processo molto più veloce.

Comprare un PC? Quindi ecco come puoi confrontare CPU, RAM e altre specifiche prima di finalizzare l'acquisto.

Più grande è sempre meglio?

Bene, non sempre, ma nel caso della cache di memoria, lo è certamente. Fateci sapere i vostri dubbi nel nostro forum, se ne avete ancora.