Кэш процессора: типы и принцип работы

Опубликованно 19.03.2019 00:08

Процессор в компьютере является одним из главных компонентов, без которых ничего не будет работать. Его задача-прочитать информацию и передается на другие компоненты, связанные с материнской платой.

Процессор состоит из нескольких элементов, и процессор кэш является одним из них. Кэш

Кэш процессора-это одна из составляющих, которые влияют на производительность, а точнее, его объема, уровня и производительности. Этот параметр уже давно используется в производстве процессоров, который доказывает свою полезность. Вот что кэш простыми словами.

Если вы используете язык программирования, то кэш-это память с ультра-быстрая скорость передачи данных для хранения и передачи пространственной информации.

Триггеры, построенные в кэше процессора, состоят из транзисторов. Однако, транзисторы, как правило, потребляют большое количество места, в отличие от оперативной памяти, которая состоит из конденсаторов. В этой связи существуют значительные трудности, которые ограничивают объем памяти. Несмотря на небольшой объем, кэш процессора является дорогостоящим вариантом. Но в то же время такая структура имеет такое же качество - скорость. Триггеры, которые являются основой, не требует регенерации, что означает их переход из одного положения в другое происходит с минимальной задержкой. Данный индикатор позволяет кэш процессора, чтобы работать на своих частотах.

Изначально Кэш был помещен на просторах материнской платы. Теперь кэш процессора находится на ЦП, что значительно сокращает время доступа к ней. Цель

Как описано выше, главная задача кэша процессора буферизации данных и временного хранения. Это дает хорошую производительность при использовании приложений, где это необходимо.

Чтобы лучше описать в простых словах, что это такое кэш и его принцип работы, можно провести аналогию с управлением. Оперативная память играет роль файл полка, который периодически приходит к бухгалтеру для того, чтобы подобрать необходимые файлы и бухгалтера рабочего стола это кэш.

На бухгалтера рабочего стола представлены вещи, с которыми он имеет контакт. Эти вещи лежат на столе, так как они требуют быстрого доступа к ним. Эти вещи периодически добавляются данные, которые были удалены из стойки. Когда эти данные становятся ненужными, они помещаются обратно на стойку. Такая манипуляция позволяет очистить кэш-память, готовя его для новых данных.

Таким образом, получается, что процессор запрашивает данные из памяти, проверяет их наличие в кэше. Вот что это кэш простые слова. Уровни памяти

В большинстве современных процессоров имеют несколько уровней кэш-памяти. Чаще всего их две или три: Л1, Л2 и Л3 кэша.

Первый уровень кэша имеет свойство быстрого доступа к процессору ядра, работающих на частоте процессора. Также играет роль буфера между процессором и компьютером-памяти второго уровня.

Кэш L2 имеет более мощный данных, который, к сожалению, снижает его скорость. Его миссия-обеспечить переход от первого до третьего уровня.

Как с каждым уровнем скорость падения, кэш микропроцессора в третий уровень имеет более низкую скорость доступа. Однако, его скорость доступа более продуктивной, в отличие от стандартной оперативной памяти. В предыдущих версиях кэша разных уровней, расположенном в ее основной, но кэш L3 предназначен для всего процессора. Независимые

Кэш устройства состоит из нескольких уровней и категорий. Микропроцессоры для серверов и компьютеров имеют три независимых кэша: набор инструкций и данных перевод буфера ассоциативной. Именно поэтому кэш память делится на три уровня. Набор инструкций

Набор инструкций в кэш-памяти требуется для загрузки собственного кода, но что это? Машинный код можно назвать систему команд машины для расчетов, которые интерпретируются центральным процессором компьютера. Любая программа, которая была написана на машинном языке, выполняется в двоичном коде, состоит из машинных инструкций. Этот процесс можно назвать "операции" - двоичный код.

Делая инструкции кэш? Этот тип кэша может выполнять только определенные задачи в форме операций с данными. То есть, кэш содержит определенный набор инструкций, каждая из которых делает свою "работу". Это может быть расчет, перехода от одного формата данных в другой, или копия.

Каждой машинной инструкции содержит два вида операций: простые и сложные. При выполнении одной из этих операций, он декодируется в последовательность для тех устройств, для которых он был предназначен. Кэш данных

Кэш данных предназначена для хранения информации, запрашиваемой у процессора гораздо больше, чем ОЗУ. Из-за малого объема кэш-памяти процессора, он хранит только часто запрашиваемая информация. Однако, местонахождение такого хранения, т. е. на кристалле процессора, позволяет уменьшить время запроса, сводя его к минимуму.

В большинстве современных процессоров объем кэш-памяти до 16 МБ, но в процессоры, предназначенные для серверов, максимальный кэш процессора до 20 МБ. Перевод буфера ассоциативной

Это типа кэш используется для ускорения процесса передачи данных из виртуальной памяти в физическую.

Ассоциативная память имеет фиксированный набор записей. Каждая из этих записей хранится информация о переносе данных из виртуальной памяти в физическую. В отсутствие такой информации, процессор находит путь и оставляет на нем данные, но это занимает гораздо больше времени, чем с использованием уже накопленных данных. Сбоев в работе

В качестве типов кэш-промахов также делятся на три категории.

Первый тип называется скучаю по чтению инструкций из кэша. Это провоцирует большую задержку, поскольку процессор потребуется значительное время, чтобы загрузить необходимую инструкцию из памяти.

Чтение из кэша данных также имеет ошибки. В отличие от первого случая, штраф чтения данных не так медленно, потому что остальные инструкции не связанный с запросом может продолжать свою работу. В свою очередь, запрошенный ресурс будет обработана в основной памяти.

Запись в кэш данных тоже не без ошибок. Ляпы на записи не занимает много времени, как они могут быть поставлены в очередь. Это дает вам возможность работать на другие инструкции, не прерывая процесс. Пропустил запись с заполненной очереди, является единственным препятствием в нормальной работе процессора. Разновидности поломок

Первый вид Мисс, которая называется промахов, возникает только в том случае, если адрес запрашивается в первый раз. Это исправляет положение предвыборку, который может быть аппаратным или программным обеспечением.

Мисс емкость не попадает вызывается из-за конечного размера кэш-памяти, которая не зависит от ассоциативной памяти или размер строки. Понятия полного или почти полного кэша не существует, т. к. его линии заняты государство. Новый кэш-линии может быть создано, если он погашен, каких-либо заняты.

Конфликт не попадает, как следует из названия, Мисс, появившиеся в результате конфликта. Это происходит, когда процессор запрашивает данные, что кэш уже был заменен. Адрес потока и его вариантов

Большинство процессоров, которые устанавливаются в компьютеры, основанные на определенном типе виртуальной памяти. То есть, любой программы, запущенной на устройстве определяет упрощенный адрес, который указывает уникальный код и данные, относящиеся исключительно к этой программе. Виртуальное адресное пространство создано так, что каждая программа может использовать его, и не зависит от расположения в физической памяти.

Благодаря переводу виртуальной и физической памяти (ОЗУ), такие манипуляции проводятся с невероятной скоростью.

Процесс трансляции адресов: Генератор адреса направляет в управление устройстве памяти физического адреса, но после того, как несколько баров. Эта функция называется "задержка". "Наложение эффектов" можно считать процесс, в котором один физический адрес виртуальный. Процессоры воспроизвести их в заданном порядке, который контролирует программу. Однако, чтобы выполнить эту опцию, вам нужно будет запросить проверку одного экземпляра копии в кэше. Виртуальное адресное среды разделяются на блоки памяти фиксированного размера, начальный адрес, который соответствует их размеры. Эта функция называется "дисплей". Тайники и их иерархии

Наличие нескольких взаимодействующих схрона является одним из критериев большинства современных процессоров.

Процессоры, которые поддерживают параллельные инструкции, получать доступ к информации на конвейерный метод: чтение инструкции, процесс преобразования физических адресов в виртуальные и прочитайте инструкцию. Конвейерный метод работы способствует разделение задач между трех отдельных тайников, что позволяет избежать конфликта с доступом. Это место в иерархии под названием "специальность схронов", и процессы с такой особенностью имеют Гарвардскую архитектуру.

Интенсивность ударов и задержка является одной из основных проблем работы с кэш-памятью. Тот факт, что чем больше кэш и ее коэффициент, тем больше задержка. Часто для оптимизации производительности и разрешения конфликта, мы использовали уровни кэшей, которые способствуют буферизации между собой.

Плюс система уровней, что они работают в порядке возрастания. Первый уровень компьютерной памяти, который быстро, но с малым количеством, устанавливает частоту процессора на своих частотах. Если вы пропустите первый уровень, то процессор обращается к кэш-памяти второго уровня, который имеет больший объем, но меньше скорость. Это продолжается до тех пор, пока процессор не получит ответ на запрос из ОЗУ. Это положение в иерархии называется "многоуровневый схрон".

Уникальные или эксклюзивные кэши имеют возможность хранить данные только на одном определенном уровне. Инклюзивный вид могут хранить информацию о нескольких уровней кэш-памяти, помещая их путем копирования.

Уровень иерархии, который называется "кэш-линий", запрещает работу дешифратора, так как способствует ускоренной загрузки инструкций, уменьшая теплоотдачу процессора. Его главной особенностью является возможность сохранения декодированных данных. Хранимая инструкции делятся на две группы: динамические и выравнивание базовых величин. В некоторых случаях динамическая трасса может быть построена на нескольких базовых блоках группируются. Таким образом, динамический маршрут можно сохранить обработанные блоки. Автор: Юлия Legina 7 декабря 2018

Категория: обо всём