GT vysvetľuje: Čo je vyrovnávacia pamäť CPU, čo robí

Už sme o tom trochu hovorili cache prehliadača tu na Guiding Tech, takže väčšina z vás to už musí poznať. Existuje však ešte jeden druh kešky, ktorý možno nie každý z vás pozná. A to je ten, ktorý súvisí s CPU. Ak sám si sa pustil do zostavovania PC, jednou zo špecifikácií, ktoré sa vždy spomínajú na CPU, je vyrovnávacia pamäť.

Ale prečo to potrebuje? čo to vlastne robí?

Malé pozadie

Pre tých z vás, ktorí ste videli vývoj osobných počítačov hneď od začiatkov, bude si pamätať špecifikácie počítačov z dávnych čias. Pamäťové čipy bývali v KB a rýchlosť procesora tiež. Postupom času sme sa presunuli na územie MHz, pričom pamäťové čipy bežia na 4 MHz a CPU na 2 MHz.

Takže, ak by CPU zadalo požiadavku na takýto systém, pamäť by rýchlo reagovala bez akéhokoľvek oneskorenia. Ich zodpovedajúce rýchlosti hodín pomohli urýchliť chod procesora. Posuňte sa však o desaťročie alebo dve vpred a teraz môžete získať procesory, ktoré môžu bežať rýchlosťou GHz, ale pamäťové čipy, žiaľ, nestíhajú.

Veľký problém: Jedno riešenie

Rýchlo sa zvyšujúce rýchlosti CPU znamenali, že CPU bude musieť v skutočnosti počkať, kým pamäťový čip pochopí rýchly sled požiadaviek, ktoré odosiela. Toto bol problém. Technicky môžete vytvoriť pamäť, ktorá má rovnakú rýchlosť ako CPU, ale na uloženie každého bitu informácií zaberá viac miesta na kremíku. Tie by stáli oveľa viac ako Moduly DIMM, ktoré dnes používame.

Riešenie? Rozdeľte pamäť na dve časti. The Hlavná pamäť, ktorú zostavujeme z dynamickej RAM, ako aj druhého typu pamäte, ktorú zabudovávame do CPU. V porovnaní s DRAM je oveľa menšia, no zároveň ide o oveľa rýchlejší typ pamäte. A to je to, čo nazývame Cache.

Čo to robí?

Cache môže byť staromódne anglické slovo, ale presne to robí vyrovnávacia pamäť CPU – ukladá veci. Predstavte si to ako pirátsku truhlicu s pokladom. Dobre, možno nie. Keďže sme všetci geekovia a už som hovoril o vyrovnávacej pamäti z webového prehliadača, funkčnosť tejto vyrovnávacej pamäte je tiež rovnaká.

Takže skôr ako a počítač, ktorý odošle požiadavku na webový server tisíce míľ ďaleko a potom zakaždým, keď stiahnete obrázky a obsah, cache si väčšinu z toho zachová v pamäti pre akýkoľvek prehliadač. To šetrí čas a webové stránky sa otvárajú oveľa rýchlejšie vďaka vyrovnávacej pamäti v prehliadačoch.

CPU má rovnaký problém, dokáže komunikovať so svojou vlastnou pamäťou oveľa rýchlejšie ako s pamäťou Hlavná Pamäť. Zakaždým, keď CPU požaduje trochu údajov, „uloží“ kópiu do svojej lokálnej pamäte. To mu umožňuje získať ho oveľa rýchlejšie v blízkej budúcnosti, keď to bude potrebné.

Pridané triky

Ale to nie je všetko. Lokálna pamäť na CPU umožňuje nielen ukladať a čítať dáta po byte, ale aj po ďalšom riadku. Ak CPU vykoná jednu inštrukciu naraz, je veľká šanca, že po nej bude nasledovať známy počet inštrukcií po hlavnej akcii.

Takže namiesto získavania jedného slova z pamäte naraz môže CPU získať prístup k ďalším 128 bajtom pamäť a načíta, čo sa nazýva, riadok vyrovnávacej pamäte – jeden jediný riadok zo 128 z CPU, v jednom ísť. Cieľom je vždy skrátiť čas a urýchliť celý proces.

Kúpa PC? Potom Tu je návod, ako môžete porovnať CPU, RAM a ďalšie špecifikácie pred dokončením nákupu.

Väčšie je vždy lepšie?

No, nie vždy, ale v prípade vyrovnávacej pamäte – určite áno. Ak ešte nejaké máte, dajte nám vedieť na našom fóre.