Hvad er L2-cache? (med billeder)

Niveau 2 eller L2 cache er en del af en lagringsstrategi på flere niveauer til forbedring af computerens ydelse. Den nuværende model bruger op til tre niveauer af cache, betegnet L1, L2 og L3, som hver bygger bro mellem den meget hurtige computerbehandlingsenhed (CPU) og den meget langsommere tilfældige adgangshukommelse (RAM). Mens designet udvikler sig, er L1-cache oftest indbygget i CPU'en, mens L2-cache typisk er blevet indbygget i bundkortet (sammen med L3-cache, når den er til stede). Dog indeholder nogle CPU'er nu L2-cache såvel som L1-cache, og nogle få inkorporerer endda L3-cache.

CPU-cache job er at forudse dataforespørgsler, så når brugeren f.eks. Klikker på et ofte anvendt program, er de instruktioner, der kræves for at køre dette program, klar og gemt i cachen. Når dette sker, kan CPU'en behandle anmodningen uden forsinkelse og drastisk forbedre computerens ydelse. CPU'en kontrollerer først L1-cache efterfulgt af L2 og L3-cache. Hvis den finder de nødvendige datamængder, er dette et cache-hit , men hvis cachen ikke forudser anmodningen, får CPU'en en cache-miss , og dataene skal trækkes fra langsommere RAM eller harddisken, der er langsommere .

Da det er CPU-cachens job at indeholde bits af data, kan du undre dig over, hvorfor der er mere end et cache-niveau. Hvorfor har L2-cache overhovedet, meget mindre L3, når du bare kan gøre L1-cache større?

Svaret er, at jo større cachen er, jo længere er latenstiden. Små cacher er hurtigere end store cacher. For at optimere den samlede ydeevne opnås det bedste resultat ved at have den mindste, hurtigste cache mest umiddelbart til selve CPU'en, efterfulgt af en lidt større pool af L2-cache og en endnu større pool af L3-cache. Ideen er at bevare de mest anvendte instruktioner i L1, med L2-cache indeholdende de næste mest sandsynligt nødvendige bit af data, og L3 efterfølgende. Hvis CPU'en skal behandle en anmodning, der ikke findes i L1-cache, kan den hurtigt kontrollere L2-cache og derefter L3.

Cache-design er en nøglestrategi på det meget konkurrenceprægede mikroprocessormarked, da det er direkte ansvarlig for forbedret CPU- og systemydelse. Cache på flere niveauer er lavet af dyrere statiske RAM-chips (SRAM) -chips kontra billigere dynamiske RAM-chips (DRAM) -chips. DRAM og synkron DRAM (SDRAM) chips er det, vi normalt refererer til som RAM . SRAM og SDRAM-chips skal ikke forveksles.

Når man ser på nye computere, tjek mængderne af L1, L2 og L3 cache. Alt andet lige, vil et system med mere CPU-cache klare sig bedre, og synkron cache er hurtigere end asynkron.