Was ist der L1-Cache? (Mit Bildern)
Der Level 1- oder L1-Cache ist ein spezieller, sehr schneller Speicher, der in die Zentraleinheit (CPU) eingebaut ist, um die Leistung des Computers zu verbessern. Durch Laden häufig verwendeter Datenbits in den L1-Cache kann der Computer Anforderungen schneller verarbeiten. Die meisten Computer verfügen außerdem über L2- und L3-Cache, die langsamer als der L1-Cache sind, jedoch schneller als der Arbeitsspeicher (RAM).
Wenn wir Programme oder Dateien von einer Standard-Plattenteller-Festplatte anfordern, muss das Gerät die internen Datenträger nach Informationen durchsuchen, indem es einen Kopfmechanismus über die Plattenteller schiebt, ähnlich wie eine Nadel eine Schallplatte liest. Bei einem Plattenlaufwerk gibt es jedoch mehrere Platten, und der Kopf ist magnetisch und liest mit einer sehr hohen Geschwindigkeit. Trotzdem ist die Standardfestplatte das langsamste Speichergerät auf dem Computer, abgesehen von CD-Laufwerken.
Wir denken normalerweise, dass RAM ziemlich schnell ist, weil es so viel schneller ist als Festplatten. RAM ist ein temporärer Speicherbereich, der beim Starten des Computers aktiviert wird. Computer verfügen normalerweise über 1 bis 4 Gigabyte (GB) RAM. Durch das Laden häufig angeforderter Programme, Dateien, Bilder und anderer Elemente in den Arbeitsspeicher muss der Computer die Festplatte (n) nicht durchsuchen, um die Informationen bei nachfolgenden Anforderungen abzurufen.
Obwohl dies eine gute Strategie ist, kann die CPU schneller arbeiten als der Arbeitsspeicher. Um dies zu beschleunigen, können Sie sich den L1-, L2- und L3-Cache als die Verbindung zwischen den Anforderungen an den Arbeitsspeicher vorstellen, die diese Daten enthalten das bereite. Wenn eine Anfrage eingeht, überprüft die CPU zuerst den L1-Cache, gefolgt vom L2- und L3-Cache (falls vorhanden). Wenn die CPU die angeforderten Daten im Cache findet, handelt es sich um einen Cache-Treffer , und wenn nicht, handelt es sich um einen Cache-Fehler, und als nächstes wird der RAM-Speicher durchsucht, gefolgt von der Festplatte. Das Ziel ist es, Treffer zu maximieren und Fehler zu minimieren, die die Leistung beeinträchtigen.
Obwohl der L1-Cache heutzutage in CPUs integriert ist, befindet er sich möglicherweise auch auf älteren PCs neben der CPU. Der L2-Cache kann in die CPU integriert oder zusammen mit dem L3-Cache auf der Hauptplatine vorhanden sein. In einigen Fällen wird auch der L3-Cache in die CPU integriert. Im Gegensatz zum RAM kann der Cache nicht erweitert werden.