Co je interní RAM?

Interní paměť s náhodným přístupem (RAM) je počítačová paměť, která je zabudována přímo do čipu mikrokontroléru, jako je centrální procesorová jednotka počítače (CPU). Programátoři jej mohou použít ke zvýšení rychlosti programových funkcí přímým adresováním interní paměti RAM, čímž se zajistí, že kritické procesy budou zařazeny do fronty a zpracovány CPU rychleji a s vyšší prioritou. To může výrazně urychlit aplikace náročné na procesor, protože často používané instrukce mohou být předávány do procesoru mnohem rychleji než jejich čerpání z externího RAM.

CPU mají tři úrovně mezipaměti nebo interní RAM. Mezipaměť procesoru se skládá ze statické paměti RAM (SRAM), která není stejná jako typická paměť nainstalovaná na základní desce, zvaná dynamická RAM (DRAM). Když CPU hledá data, zkontroluje nejprve mezipaměť úrovně 1 (L1), poté úroveň 2 (L2), poté úroveň 3 (L3). Teprve poté bude stahovat data z DRAM.

V procesoru je mezipaměť L1 přiřazena každému jádru samotného procesoru. Toto je nejrychlejší interní RAM, protože funguje jako vyrovnávací paměť pro instrukce předávané každému jádru procesoru, jak je určeno programem vyžadujícím zpracování. Ve vícejádrových procesorech to může podstatně urychlit zpracování, pokud je více jader adresováno individuálně prostřednictvím požadavků na mezipaměť L1.

Mezipaměť L2 je v balíčku CPU, a proto je stále považována za interní RAM. Není postaven přímo na skutečném CPU čipu, jako je L1 cache. Každé jádro má stále svou vlastní vyrovnávací paměť L2, a proto může pracovat paralelně, přičemž využívá výhod rychlosti L2. Mezipaměť L2 je však pomalejší než mezipaměť L1.

Mezipaměť L3 se nenachází v balíčku CPU, takže se nepovažuje za interní RAM, ale místo toho funguje vedle ní. Je to nejrychlejší externí RAM dostupná v počítači. Všechna jádra CPU sdílejí mezipaměť L3.

Celý proces lze považovat za řazení do fronty a rozdělení dat z externího DRAM, do interní RAM a nakonec podle skutečných instrukcí pro zpracování. Některé funkce v jakémkoli programu jsou stanoveny s vyšší prioritou než ostatní a ty jsou přesunuty do fronty v rámci optimalizace jednotlivého programu. Data s nejvyšší prioritou jsou adresována přímo do mezipaměti L1 pro nejrychlejší zpracování a fronty s nejnižší prioritou během celého procesu. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že mezipaměť je zpracovávána metodou „vyžádání z čekací fronty“, interní RAM je softwarově adresovatelné, takže data lze specificky přiřadit k jednotlivým interním úrovním RAM.