Was ist ein CPU -Cache?
CPU -Cache (Central Processing Unit) ist ein RAM (Random Access -Speicher), der direkt in den Mikroprozessor selbst eines Computers aufgebaut ist und als L1 -Cache bezeichnet wird. Eine weitere Vielfalt von CPU -Cache ist die begrenzte Kapazität L2 statische RAM (SRAM) -Schips auf dem Motherboard. Beide Speichertypen sind die ersten, auf die der Mikroprozessor bei der Durchführung von Routineanweisungen zugreift, bevor der Standard -RAM -Speicher verwendet wird, und dies bietet Prozessoren verbesserte Leistungseigenschaften.
Die Praxis, den CPU -Cache -Speicher auf Mikroprozessoren für den sofortigen Zugriff auf den Speicher zu platzieren, um den Datenzugriff für den Prozessor zu beschleunigen, wurde seit der Erstellung des 80486 -Computerprozessors im Jahr 1989 durchgeführt, in dem ein rudimentäres L1 -Cache -Register eingebaut war. Größere Ebenen von L2 -Cache, die direkt in die Prozessorfunktionalität integriert wurdenVor dem Haupt -RAM -Speicher des Systems selbst wird verwendet. Jede Cache -Ebene ist so konzipiert, dass sie größer und langsamer in der Leistung ist, wenn der Abstand vom Mikroprozessor zunimmt. Die frühesten Niveaus von L1 -CPU -Cache betrugen 8 Kilobyten, wobei der L2 -Cache auf Maschinen ab 2007 bereits die Größenbeschränkung von 6 Megabyten übertraf, und einige Systeme zum Jahr 2011, nachdem er einen L4 -Cache -Puffer von bis zu 64 Megabyten mit Größe aufgenommen hatte.
Die Funktion des Hochgeschwindigkeits-Cache-Speichers für Mikroprozessoren mit niedrigem Lautstärkeregler dreht sich um die Art und Weise, wie sie Anweisungen ausführen. Da ein Mikroprozessor Vorgänge ausführt, muss er traditionell Anforderungen für Daten an den Hauptspeicher im gesamten Systembus senden. In Computergründen ist dies ein sehr langsamer Prozess. Daher haben CPU -Designer Verknüpfungen für den Prozess für Daten, auf die wiederholt vom Mikroprozessor zugegriffen wird. Wenn häufig auf Daten zugegriffen wird, sind bereits in CPU -Cache geladen, das MikrofonDer Roprozessor kann Vorgänge mit einer viel schnelleren und effizienteren Rate durchführen. Aus diesem Grund wird dieser zentrale Prozesseinheitsspeicher häufig als Befehlscache oder Datencache bezeichnet, bei dem er direkt an die Funktionalität des Mikroprozessors und der Hardware des Computers selbst gebunden ist. Im Gegensatz dazu ist ein Großteil der in Standard -RAM auf einem Computer gespeicherten Daten für die vielen Programme, die der Computer gleichzeitig ausführt.
L1-Cache wird häufig auch als geschützter Speicher oder Speicher mit einer No-Write-Zuordnung bezeichnet, da die in diesem Cache gespeicherten Daten für die Funktion des Computers unerlässlich sind. Wenn es versehentlich überschrieben wird, kann der Computer einen allgemeinen Schutzverschuldung erleiden, bei dem er gezwungen ist, sich selbst zu schalten und den beschädigten CPU -Cache zu löschen. Verschiedene Ebenen des CPU -Cache haben eine Schreibpufferfunktionalität, in der sie dort dort an den Hauptspeicher gespeichert werden, um den Speicherplatz im Cache zu freigeben, wenn häufiger zugänglicher Vorgänge für t müssenAke eine höhere Priorität in der Verarbeitung.
große Mengen an CPU -Cache erhöht die Leistung eines Mikroprozessors bis zu einem Punkt, an dem er einen schnelleren Prozessor übertreffen kann, der weniger in das System integriert ist. Die Geschwindigkeit des Vorderseite (FSB) ist auch maßgeblich an der Bestimmung der Mikroprozessorleistung beteiligt. Die Busgeschwindigkeiten im Allgemeinen waren traditionell ein Engpass für Leistungsmerkmale auf PCs (PCs), bei denen die Verarbeitung über den Bus hin und her in den Speicher geleitet werden muss. Hohe FSB -Raten ab 2011 für Core 2 -Prozessoren liegen auf einem Niveau von 1.600 Megahertz oder 1.600 Millionen Zyklen pro Sekunde.