ГТ објашњава: Шта је ЦПУ кеш, шта ради

Већ смо мало причали о томе Кеш претраживача овде на Гуидинг Тецх, тако да већина вас мора да је већ упозната са тим. Али постоји још једна врста кеша коју можда не знате сви. А то је онај који је повезан са ЦПУ-ом. Ако сами сте почели да правите рачунар, једна од спецификација које се увек помињу на ЦПУ-у је кеш меморија.

Али, зашто му ово треба? Шта то заправо ради?

Мало позадине

За оне од вас који сте видели еволуција личног рачунара од раних дана, памтиће спецификације рачунара из прошлости. Меморијски чипови су некада били у КБ, као и брзине процесора. Како је време пролазило, преселили смо се на територију МХз, са меморијским чиповима који раде на 4 МХз и ЦПУ на 2 МХз.

Дакле, ако би ЦПУ упутио захтев на таквом систему, меморија би брзо одговорила без икаквог одлагања. Њихове усклађене брзине такта помогле су да процесор брзо ради. Али, премотајте унапред деценију или две и сада можете добити процесоре који могу да раде на брзини од ГХз, али, нажалост, меморијски чипови нису могли да прате корак.

Велики проблем: једно решење

Брзо растуће брзине ЦПУ-а значиле су да ће ЦПУ заправо морати да сачека да меморијски чип разуме брзи низ захтева које шаље. Ово је био проблем. Технички можете да изградите меморију која има исту брзину као и ЦПУ, али је потребно више простора на Силикону за складиштење сваког бита информације. Ово би коштало много више од ДИММ-ови које данас користимо.

Заобилазно решење? Подели меморију на два дела. Тхе главни меморију коју градимо из динамичке РАМ меморије као и другу врсту меморије коју уграђујемо у ЦПУ. Много је мањи, али је и много бржи тип меморије у поређењу са ДРАМ-ом. А ово је оно што називамо кеш меморијом.

Шта то ради?

Кеш меморија је можда старомодна енглеска реч, али то је управо оно што ЦПУ кеш ради – он чува ствари. Замислите то као гусарски ковчег с благом. Ок, можда не. Пошто смо сви ми штребери и већ сам говорио о кешу из веб претраживача, функционалност овог кеша је такође иста.

Дакле, радије него а рачунар који упућује захтев веб серверу хиљадама миља далеко, а затим преузимајући слике и садржај сваки пут, кеш ће задржати већину тога у меморији, за било који претраживач. Ово штеди време и веб странице се отварају много брже захваљујући кешу у претраживачима.

ЦПУ има исти проблем, може да разговара са сопственом меморијом много брже него што може са својом меморијом главни меморија. Дакле, сваки пут када ЦПУ затражи мало података, „кешира“ копију у своју локалну меморију. Ово му омогућава да га преузме много брже у блиској будућности када затреба.

Додати трикови

Али то није све. Локална меморија на ЦПУ-у му омогућава не само да складишти и чита податке по бајту, већ и следећем реду. Ако ЦПУ извршава једну по једну инструкцију, постоји велика шанса да ће након тога бити праћен познатим бројем инструкција које следе главну радњу.

Дакле, уместо да добија само једну по једну реч из меморије, ЦПУ може да приступи следећих 128 бајтова меморију и прочитаће, како се зове, кеш линију – једну линију од 128 из ЦПУ-а, у једном иди. Идеја је увек смањити време и учинити цео процес много бржим.

Купујете рачунар? Онда ево како можете да упоредите ЦПУ, РАМ и друге спецификације пре него што завршите куповину.

Веће је увек боље?

Па, не увек, али у случају меморијске кеш меморије – свакако јесте. Јавите нам своје сумње на нашем форуму, ако их још увек имате.