Hvad er L1-cache? (med billeder)

Niveau 1 eller L1-cache er speciel, meget hurtig hukommelse indbygget i den centrale behandlingsenhed (CPU) for at hjælpe med at lette computerens ydelse. Ved at indlæse ofte anvendte bits af data i L1-cache kan computeren behandle anmodninger hurtigere. De fleste computere har også L2 og L3-cache, som er langsommere end L1-cache, men hurtigere end Random Access Memory (RAM).

Når vi anmoder om programmer eller filer fra en standardplade-harddisk, skal enheden søge på de interne diske efter informationen ved at skubbe en hovedmekanisme hen over pladerne, nogenlunde analogt med den måde, en nål læser en fonografoptegnelse. I tilfælde af et diskdrev er der imidlertid flere plader, og hovedet er magnetisk og læser med en meget høj hastighed. Ikke desto mindre er standard harddisken den langsomste lagerenhed på computeren, kompakt diskdrev til side.

Vi tænker normalt på RAM som værende ret hurtigt, fordi det er så meget hurtigere end harddiske. RAM er et midlertidigt opbevaringsområde, der bliver aktivt, når computeren starter. Computere har almindeligvis 1-4 Gigabyte (GB) RAM. Ved at indlæse ofte anmodede programmer, filer, billeder og andre elementer i RAM, behøver computeren ikke at søge på harddisken (e) for at hente oplysningerne om efterfølgende anmodninger.

Selvom dette er en god strategi, kan CPU'en arbejde hurtigere end RAM, og for at fremskynde tingene, kan du tænke på L1, L2 og L3 cache som de go-betweens, der forudser, hvilke anmodninger der vil blive fremsat af RAM, og holder disse data på den klar. Når der kommer en anmodning, kontrollerer CPU'en L1-cache først, efterfulgt af L2 og L3-cache (hvis den findes). Hvis CPU'en finder de ønskede data i cache, er det et cache-hit , og hvis ikke, er det en cache-miss, og RAM søges derefter efterfulgt af harddisken. Målet er at maksimere hits og minimere fejl, der tager langsom præstation.

Mens L1-cache er indbygget i CPU'er i dag, kan den muligvis også opholde sig ved siden af ​​CPU'en på ældre pc'er. L2-cache kan indbygges i CPU'en eller findes på bundkortet sammen med L3-cache. I nogle tilfælde er L3-cache også inkorporeret i CPU'en. I modsætning til RAM kan cache ikke udvides.