Was ist L2-Cache? (Mit Bildern)
Der Level 2- oder L2-Cache ist Teil einer mehrstufigen Speicherstrategie zur Verbesserung der Computerleistung. Das vorliegende Modell verwendet bis zu drei Cache-Ebenen, die als L1, L2 und L3 bezeichnet werden und jeweils die Lücke zwischen der sehr schnellen Computer-Verarbeitungseinheit (CPU) und dem viel langsameren Arbeitsspeicher (RAM) schließen. Während sich das Design weiterentwickelt, wird der L1-Cache am häufigsten in die CPU eingebaut, während der L2-Cache normalerweise in die Hauptplatine eingebaut wurde (zusammen mit dem L3-Cache, falls vorhanden). Einige CPUs enthalten jetzt jedoch sowohl L2-Cache als auch L1-Cache, und einige enthalten sogar L3-Cache.
Die Aufgabe des CPU-Caches besteht darin, Datenanforderungen zu antizipieren, sodass beim Klicken auf ein häufig verwendetes Programm die Anweisungen, die zum Ausführen dieses Programms erforderlich sind, bereit im Cache gespeichert werden. In diesem Fall kann die CPU die Anforderung unverzüglich verarbeiten, wodurch die Computerleistung drastisch verbessert wird. Die CPU überprüft zuerst den L1-Cache, gefolgt vom L2- und L3-Cache. Wenn die benötigten Datenbits gefunden werden, handelt es sich um einen Cache-Treffer . Wenn der Cache die Anforderung jedoch nicht erwartet, erhält die CPU einen Cache-Fehler und die Daten müssen aus dem langsameren Arbeitsspeicher oder von der Festplatte, die noch langsamer ist, abgerufen werden .
Da es Aufgabe des CPU-Cache ist, Datenbits zu speichern, fragen Sie sich möglicherweise, warum es mehr als eine Cache-Ebene gibt. Warum L2-Cache überhaupt, und noch viel weniger L3, wenn Sie den L1-Cache einfach größer machen können?
Die Antwort lautet: Je größer der Cache, desto länger die Latenz. Kleine Caches sind schneller als große Caches. Um die Gesamtleistung zu optimieren, wird das beste Ergebnis erzielt, indem der kleinste und schnellste Cache direkt an der CPU abgelegt wird, gefolgt von einem etwas größeren L2-Cache-Pool und einem noch größeren L3-Cache-Pool. Die Idee ist, die am häufigsten verwendeten Befehle in L1 zu behalten, wobei der L2-Cache die nächsten wahrscheinlich benötigten Datenbits enthält und L3 folgt. Wenn die CPU eine Anforderung verarbeiten muss, die nicht im L1-Cache vorhanden ist, kann sie schnell den L2-Cache und dann L3 prüfen.
Das Cache-Design ist eine Schlüsselstrategie auf dem hart umkämpften Markt für Mikroprozessoren, da es direkt für eine verbesserte CPU- und Systemleistung verantwortlich ist. Der mehrstufige Cache besteht aus teureren SRAM-Chips (Static RAM) im Vergleich zu billigeren DRAM-Chips (Dynamic RAM). DRAM- und SDRAM-Chips (Synchronous DRAM) werden normalerweise einfach als RAM bezeichnet . SRAM- und SDRAM-Chips sollten nicht verwechselt werden.
Überprüfen Sie bei der Suche nach neuen Computern den Umfang des L1-, L2- und L3-Caches. Wenn alles andere gleich ist, arbeitet ein System mit mehr CPU-Cache besser und der synchrone Cache ist schneller als der asynchrone.