GT paskaidro: kas ir CPU kešatmiņa, ko tā dara

Mēs jau esam mazliet runājuši par pārlūkprogrammas kešatmiņa šeit Guiding Tech, tāpēc lielākajai daļai no jums tas jau ir jāzina. Bet ir arī cita veida kešatmiņa, ko, iespējams, ne visi jūs zināt. Un tas ir saistīts ar centrālo procesoru. Ja jūs pats esat sācis veidot datoru, viena no CPU specifikācijām, kas vienmēr tiek minēta, ir kešatmiņa.

Bet kāpēc tas ir vajadzīgs? Ko tas patiesībā dara?

Mazs fons

Tiem no jums, kas ir redzējuši personālās skaitļošanas evolūcija jau no pirmsākumiem atcerēsies agrāko laiku datoru specifikācijas. Atmiņas mikroshēmas agrāk bija KB, un tāpat arī procesora ātrums. Laikam ejot, mēs pārcēlāmies uz MHz teritoriju, kur atmiņas mikroshēmas darbojās ar 4 MHz un centrālais procesors 2 MHz.

Tātad, ja CPU veiktu pieprasījumu šādā sistēmā, atmiņa ātri un bez kavēšanās atgrieztos. To saskaņotais pulksteņa ātrums palīdzēja procesoram ātri darboties. Bet, ātri uz priekšu desmit gadus vai divas, un tagad jūs varat iegūt CPU, kas var darboties GHz ātrumā, bet diemžēl atmiņas mikroshēmas nevarēja sekot līdzi.

Liela problēma: viens risinājums

Strauji pieaugošais CPU ātrums nozīmēja, ka centrālajam procesoram faktiski bija jāgaida, līdz atmiņas mikroshēma sapratīs ātro pieprasījumu secību, ko tas izsūtīja. Tā bija problēma. Jūs varat tehniski izveidot atmiņu, kurai ir tāds pats ātrums kā CPU, taču tas aizņem vairāk vietas uz Silicon, lai saglabātu katru informācijas bitu. Tie maksātu daudz vairāk nekā DIMM, ko mēs izmantojam šodien.

Risinājums? Sadaliet atmiņu divās daļās. The galvenais atmiņa, ko veidojam no dinamiskās RAM, kā arī otra veida atmiņa, ko iebūvējam CPU. Tas ir daudz mazāks, bet arī daudz ātrāks atmiņas veids salīdzinājumā ar DRAM. Un to mēs saucam par kešatmiņu.

Ko tas dara?

Kešatmiņa var būt vecmodīgs angļu valodas vārds, taču tieši to dara CPU kešatmiņa — tā saglabā lietas. Padomājiet par to kā par pirātu dārgumu lādi. Labi, varbūt nē. Tā kā mēs visi esam džeki un es jau runāju par kešatmiņu no tīmekļa pārlūkprogrammas, arī šīs kešatmiņas funkcionalitāte ir tāda pati.

Tātad, nevis a dators, kas iesniedz pieprasījumu tīmekļa serverim tūkstošiem jūdžu attālumā un pēc tam katru reizi lejupielādējot attēlus un saturu, kešatmiņa lielāko daļu no tā paturēs atmiņā jebkurai pārlūkprogrammai. Tas ietaupa laiku un tīmekļa lapas tiek atvērtas daudz ātrāk, pateicoties pārlūkprogrammu kešatmiņai.

CPU ir tāda pati problēma, tas var runāt ar savu atmiņu daudz ātrāk nekā ar to galvenais atmiņa. Tātad katru reizi, kad centrālais procesors pieprasa mazliet datu, tas “ieglabā” kopiju savā lokālajā atmiņā. Tas ļauj to iegūt daudz ātrāk tuvākajā nākotnē, kad tas būs nepieciešams.

Pievienoti triki

Bet tas vēl nav viss. CPU lokālā atmiņa ļauj ne tikai saglabāt un lasīt datus pa baitiem, bet arī nākamajā rindā. Ja centrālais procesors izpilda vienu instrukciju vienlaikus, pastāv liela iespēja, ka pēc galvenās darbības tai sekos zināms skaits instrukciju.

Tātad CPU var piekļūt nākamajiem 128 baitiem, nevis tikai iegūt vienu vārdu no atmiņas vienlaikus atmiņa un tā nolasīs, ko sauc, kešatmiņas rindiņu – vienu no 128 rindām no CPU, vienā aiziet. Ideja vienmēr ir samazināt laiku un padarīt visu procesu daudz ātrāku.

Pērkot datoru? Tad Lūk, kā varat salīdzināt CPU, RAM un citas specifikācijas pirms pirkuma pabeigšanas.

Lielāks vienmēr ir labāks?

Nu, ne vienmēr, bet atmiņas kešatmiņas gadījumā tā noteikti ir. Pastāstiet mums par savām šaubām mūsu forumā, ja jums tādas joprojām ir.