GT förklarar: Vad är en CPU-cache, vad gör den

Vi har redan pratat lite om webbläsarcache här på Guiding Tech, så de flesta av er måste vara bekanta med det redan. Men det finns en annan typ av cache som kanske inte alla av er känner till. Och det är den som är associerad med CPU. Om du har byggt PC själv, en av de specifikationer som alltid nämns på en CPU är cachen.

Men varför behöver den detta? Vad gör det egentligen?

Lite Bakgrund

För er som har sett utvecklingen av persondatorer ända från de tidiga dagarna, kommer ihåg specifikationerna för forna datorer. Minneschips brukade finnas i KB och det gjorde processorhastigheterna också. Allt eftersom tiden gick flyttade vi in ​​i MHz-territoriet, med minneskretsar som körde på 4 MHz och CPU på 2 MHz.

Så, om CPU: n skulle göra en begäran på ett sådant system, skulle minnet prata tillbaka snabbt utan någon fördröjning. Deras matchade klockhastigheter hjälpte till att få processorn att gå snabbt. Men, snabbspola ett decennium eller två framåt och nu kan du få processorer som kan köras i GHz-hastighet, men tyvärr kunde minneschips inte hänga med.

Stort problem: En lösning

De snabbt ökande CPU-hastigheterna innebar att CPU: n faktiskt skulle behöva vänta på att minneschippet skulle förstå den snabba följden av förfrågningar den skickade ut. Detta var ett problem. Du kan tekniskt sett bygga minne som har samma hastighet som processorn, men det tar mer utrymme på Silicon för att lagra varje bit information. Dessa skulle kosta mycket mer än DIMM som vi använder idag.

Lösningen? Dela upp minnet i två. De huvud minne som vi bygger av Dynamic RAM samt en andra typ av minne som vi bygger in i CPU: n. Det är mycket mindre, men är också en mycket snabbare typ av minne jämfört med DRAM. Och det här är vad vi kallar Cache.

Vad gör det?

Cache kan vara ett gammaldags engelskt ord, men det är precis vad CPU-cachen gör - den lagrar saker. Tänk på det som en Pirats skattkista. Ok, kanske inte. Eftersom vi alla är nördar och jag redan pratat om cache från en webbläsare, är funktionaliteten för denna cache också densamma.

Så hellre än en dator som gör en begäran till en webbserver tusentals mil bort och sedan ladda ner bilder och innehåll varje gång, cachen kommer att behålla det mesta i minnet, för alla webbläsare. Detta sparar tid och webbsidor öppnas mycket snabbare tack vare cache i webbläsare.

En CPU har samma problem, den kan prata med sitt eget minne mycket snabbare än vad den kan till huvud minne. Så varje gång processorn begär lite data, "cachar" den en kopia till sitt lokala minne. Detta gör att den kan hämta den mycket snabbare inom en snar framtid när det behövs.

Lade till knep

Men det är inte allt. Lokalt minne på en CPU tillåter den att inte bara lagra och läsa data per byte utan även nästa rad. Om CPU: n exekverar en instruktion i taget, finns det en god chans att den sedan följs av ett känt antal instruktioner efter huvudåtgärden.

Så istället för att bara få ett ord från minnet åt gången, kan processorn komma åt nästa 128 byte minne och det kommer att läsa, vad som kallas, cache-raden – en enda rad av 128 från processorn, i en gå. Tanken är alltid att minska tiden och göra hela processen mycket snabbare.

Köpa en PC? Sedan här är hur du kan jämföra CPU, RAM och andra specifikationer innan du slutför ditt köp.

Större är alltid bättre?

Tja, inte alltid, men i fallet med minnescache – det är det verkligen. Låt oss veta dina tvivel i vårt forum, om du fortfarande har några.