Μητρώα Vs . Cache

Στην καρδιά του κάθε υπολογιστή βρίσκεται ένα μικροεπεξεργαστή , ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που περιέχει τα ουσιώδη στοιχεία για την εκτέλεση αριθμητικής , κάνοντας λογικές συγκρίσεις και το χειρισμό των δεδομένων . Συστατικά του περιλαμβάνουν στοιχεία αποθήκευσης μνήμης με τη μορφή των μητρώων και cache . Ο μικροεπεξεργαστής χρησιμοποιεί μητρώα για να εκτελέσει αριθμητικές και πρόσβαση σε δεδομένα στη μνήμη . Μνήμη cache κάνει ο μικροεπεξεργαστής πιο αποτελεσματική από την εξοικονόμηση είναι πολύτιμο χρόνο . Μέγεθος
Η

Ένας μικροεπεξεργαστής έχει περισσότερη μνήμη , με τη μορφή της cache από ό, τι τα μητρώα , αν και αυτό ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του επεξεργαστή . Οι πρώτες μικροεπεξεργαστές , όπως το Motorola 6800 , έχουν περίπου μια ντουζίνα οκτώ -bit και μερικά καταχωρητές των 16 - bit , αλλά όχι cache . Πιο σύγχρονοι επεξεργαστές , όπως η ARM , τα μητρώα μερικές δεκάδες και πολλά megabytes μνήμης cache . Λίγα μικροεπεξεργαστές έχουν τις εκατοντάδες των μητρώων , αλλά εξακολουθεί να ανέρχεται σε λιγότερο από ένα χιλιοστό του μεγέθους της μνήμης cache .
Εικόνων Συνδέσεις
Η

Κάθε μητρώο είναι άμεσα συνδεδεμένα με την κεντρική μονάδα επεξεργασίας μικροεπεξεργαστή . Ορισμένα μητρώα συνδεθούν με τα μέρη του επεξεργαστή που εκτελεί αριθμητική , άλλοι συνδεθεί με το σύστημα αντιμετώπισης του μεταποιητή που του επιτρέπουν να αποκτήσετε πρόσβαση σε RAM και άλλα στοιχεία εκτός του επεξεργαστή . Όπως και με τους καταχωρητές , τη μνήμη cache βρίσκεται στο ίδιο chip μικροεπεξεργαστή , τη σύνδεση με τα μονοπάτια δεδομένων που έχουν πρόσβαση σε εξωτερική μνήμη RAM . Όταν ο επεξεργαστής χρειάζεται εξωτερική μνήμη , φαίνεται στη μνήμη cache του πρώτα.

Η ταχύτητα
Η

Τόσο cache και τα μητρώα είναι μορφές της μνήμης που λειτουργούν σε πολύ υψηλές ταχύτητες . Τα μητρώα αποτελούν το ταχύτερα μνήμης που ακολουθείται από τη μνήμη cache . Τα μητρώα αποτελούν αναπόσπαστο μέρος των εσωτερικών κυκλωμάτων του μικροεπεξεργαστή , έτσι ώστε ο επεξεργαστής δεν χρειάζεται να περιμένετε για να ανακτήσετε τα περιεχόμενα μητρώο , όπως το κάνει για εξωτερική μνήμη RAM . Ο μικροεπεξεργαστής δρα άμεσα για τα μητρώα χωρίς καθυστερήσεις . Παίρνει από ένα έως 30 κύκλους ρολογιού του επεξεργαστή - λίγα νανοδευτερόλεπτα - για τον επεξεργαστή για να ανακτήσετε τα δεδομένα από τη μνήμη cache ? Αν και είναι πιο αργή και λιγότερο άμεσα από τους καταχωρητές , είναι πολύ πιο γρήγορα από ό, τι εξωτερική RAM


σκοπός
Η

Κάθε μητρώο σε έναν μικροεπεξεργαστή έχει ένα συγκεκριμένο σκοπό . Μερικοί καταχωρητές κρατούν τους αριθμούς για τους υπολογισμούς , άλλες τοποθεσίες καταστήματος διεύθυνση μνήμης για τη διευκόλυνση της πρόσβασης σε δεδομένα . Πιο εξελιγμένα επεξεργαστές διαθέτουν μητρώα για την πρόσβαση σε γραφικές λειτουργίες της οθόνης . Όταν ο μικροεπεξεργαστής ανακτά δεδομένα από την εξωτερική μνήμη RAM , θα αποθηκεύει τα δεδομένα στη μνήμη cache . Την επόμενη φορά που ο επεξεργαστής θέλει την ίδια μνήμη , φαίνεται στη μνήμη cache πρώτα. Αν διαπιστώσει εκεί , ο επεξεργαστής αποθηκεύει το ίδιο το επιπλέον χρόνο για να πάρει από τη μνήμη RAM και πάλι . Cache είναι πολύ δυναμική ? Δεδομένων είναι συνεχώς αντικαθίστανται , και οι πιθανότητες να βρουν δεδομένα που χρησιμοποιούνται συχνά σε αυτό γενικά τρέξει περίπου 85 τοις εκατό . Αλλά αυτό είναι αρκετό για να βελτιώσει σημαντικά τη συνολική απόδοση του υπολογιστή .
Η
εικόνων