GT forklarer: Hva er en CPU Cache, hva gjør den

Vi har allerede snakket litt om nettleserbuffer her på Guiding Tech, så de fleste av dere må være kjent med det allerede. Men det er en annen type cache som kanskje ikke alle kjenner til. Og det er den som er knyttet til CPU. Hvis du har bygget PC selv, en av spesifikasjonene som alltid er nevnt på en CPU er cachen.

Men hvorfor trenger den dette? Hva gjør det egentlig?

En liten bakgrunn

For dere som har sett utviklingen av personlig databehandling helt fra de første dagene, vil huske spesifikasjonene til tidligere datamaskiner. Minnebrikker pleide å være i KB-ene, og det samme gjorde prosessorhastighetene. Ettersom tiden gikk, flyttet vi inn i MHz-territoriet, med minnebrikker som kjørte på 4 MHz og CPU på 2 MHz.

Så hvis CPU-en ville gjøre en forespørsel på et slikt system, ville minnet snakke tilbake raskt uten noen forsinkelse. Deres matchede klokkehastigheter bidro til å få prosessoren til å kjøre raskt. Men spol frem et tiår eller to, og nå kan du få CPUer som kan kjøre i GHz-hastighet, men dessverre kunne ikke minnebrikker følge med.

Stort problem: Én løsning

De raskt økende CPU-hastighetene betydde at CPU-en faktisk måtte vente på at minnebrikken forsto den raske rekkefølgen av forespørsler den sendte ut. Dette var et problem. Du kan teknisk bygge minne som har samme hastighet som CPU, men det tar mer plass på Silicon for å lagre hver bit av informasjon. Disse vil koste mye mer enn DIMM-er som vi bruker i dag.

Løsningen? Del minnet i to. De hoved- minne som vi bygger ut av dynamisk RAM samt en andre type minne som vi bygger inn i CPU. Det er mye mindre, men er også en mye raskere type minne sammenlignet med DRAM. Og det er dette vi omtaler som cache.

Hva gjør den?

Cache kan være et gammeldags engelsk ord, men det er akkurat det CPU-cachen gjør - den lagrer ting. Tenk på det som en Pirates skattekiste. Ok, kanskje ikke. Siden vi alle er nerder og jeg allerede snakket om cache fra en nettleser, er funksjonaliteten til denne cachen også den samme.

Så heller enn en datamaskin som sender en forespørsel til en webserver tusenvis av miles unna og deretter laste ned bildene og innholdet hver gang, vil cachen beholde det meste av det i minnet, for enhver nettleser. Dette sparer tid og nettsider åpner seg mye raskere takket være cache i nettlesere.

En CPU har det samme problemet, den kan snakke med sitt eget minne mye raskere enn hva den kan til hoved- hukommelse. Så hver gang CPU ber om litt data, "cacher" den en kopi til det lokale minnet. Dette gjør at den kan hente den mye raskere i nær fremtid når det er nødvendig.

Lagt til triks

Men det er ikke alt. Lokalt minne på en CPU lar den ikke bare lagre og lese data etter byte, men også neste linje. Hvis CPU utfører én instruksjon om gangen, er det en god sjanse for at den da blir fulgt av et kjent antall instruksjoner etter hovedhandlingen.

Så i stedet for bare å få ett ord fra minnet om gangen, kan CPU-en få tilgang til de neste 128 byte minne og det vil lese, det som kalles, cache-linjen – én enkelt linje av 128 fra CPU, i én gå. Tanken er alltid å redusere tiden og gjøre hele prosessen mye raskere.

Kjøpe PC? Deretter her er hvordan du kan sammenligne CPU, RAM og andre spesifikasjoner før du fullfører kjøpet.

Større er alltid bedre?

Vel, ikke alltid, men i tilfelle av minnebuffer - det er det absolutt. Gi oss beskjed om dine tvil i forumet vårt, hvis du fortsatt har noen.