Tutorial Επεξεργαστής Cache

Επεξεργαστής μνήμη είναι μια μορφή μνήμης RAM πολύ υψηλής ταχύτητας που λειτουργεί ως ένα μικρό buffer μεταξύ του επεξεργαστή και της κύριας μνήμης σε σύγχρονους υπολογιστές . Επεξεργαστής cache τρέχει με την ίδια ταχύτητα ρολογιού όπως ο επεξεργαστής, η οποία είναι πολύ πιο γρήγορα από την ταχύτητα του διαύλου συστήματος στο οποίο τρέχει κύρια μνήμη . Ο ελεγκτής μνήμης cache επεξεργαστή διαβάζει μικρά τμήματα της κύριας μνήμης στην κρυφή μνήμη του επεξεργαστή πριν ο επεξεργαστής απαιτεί πραγματικά για αυτό , και αυτή η λειτουργία μειώνει σημαντικά πράξεις όταν λειτουργεί , το οποίο είναι συνήθως περίπου 90 τοις εκατό του χρόνου σε βελτιστοποιημένο κώδικα . Οδηγίες
Η 1

κύρια μνήμη αποτελείται από διάφορους τύπους της δυναμικής μνήμης τυχαίας προσπέλασης ( DRAM ) ενότητες , που τρέχει με την ταχύτητα του διαύλου συστήματος και πρέπει να ανανεώνονται συνεχώς , χρησιμοποιώντας ένα σήμα ρολογιού και ένα συγκρότημα ελεγκτή για την αποφυγή απώλεια δεδομένων . DRAM είναι αρκετά φθηνή, αλλά πολύ πιο αργή από ό, τι τον επεξεργαστή , έτσι ώστε όταν ο επεξεργαστής λειτουργεί σε πλήρη δυναμικότητα , η DRAM έχει έναν σκληρό χρόνο να συμβαδίσουν με τα αιτήματα και συχνά πρέπει να μείνουμε απαθείς , ενώ οι εργασίες που εκτελούνται μνήμης . 2
<μνήμη p> Επεξεργαστής cache αποτελείται από στατική μνήμη τυχαίας προσπέλασης ( SRAM ) . SRAM είναι πολύ πιο ακριβά από ό, τι DRAM , αλλά έχει δύο μεγάλα πλεονεκτήματα . SRAM δεν χρειάζεται να ανανεώνονται , πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να διατηρεί τα δεδομένα χωρίς να χρειάζεται να ανανεώνονται όσο διάστημα η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη . SRAM είναι επίσης σε θέση να λειτουργούν σε πολύ υψηλότερες ταχύτητες , συνήθως τρέχουν με την ίδια ταχύτητα όπως ο επεξεργαστής .
Εικόνων 3

επεξεργαστή cache υλοποιείται ως μέρος του επεξεργαστή , στις περισσότερες περιπτώσεις , χρησιμοποιώντας ένα προσέγγιση διπλής στρώσης ονομάζεται L1 και L2 . L1 cache βρίσκεται ακριβώς μέσα στο ίδιο επεξεργαστή , και είναι περιορισμένο σε μέγεθος . L1 cache κατέχει το πιο πιθανό πληροφορίες μνήμης που ο επεξεργαστής θα χρειαστεί για την επόμενη εντολή . L2 cache βρίσκεται μέσα στο περίβλημα του επεξεργαστή , αλλά όχι μέσα στο ίδιο το επεξεργαστή , και είναι πολύ μεγαλύτερο από L1 cache . L2 cache κρατάει τα δεδομένα από τη μνήμη cache DRAM L1 είναι πιθανό να θέλουν το επόμενο .
Η 4 επεξεργαστή

cache δεν είναι πάντα ακριβής στην πρόβλεψη ποιες πληροφορίες θα χρειαστούν το επόμενο . Όταν η μνήμη cache του επεξεργαστή έχει τις πληροφορίες που χρειάζεται , αυτό θεωρείται ένα « χτύπημα » και όταν δεν έχει αυτό που χρειάζεται , αυτό θεωρείται ένα « miss ». Υπό συνήθεις συνθήκες , η μνήμη cache του επεξεργαστή επιτυγχάνει hits περίπου το 90 τοις εκατό του χρόνου , την επιτάχυνση του συστήματος σημαντικά.
Η
εικόνων