Wat is een CPU -cache?
Cache -cache (Central Processing Unit (CPU) is een type willekeurig toegangsgeheugen (RAM) dat direct in de microprocessor zelf van een computer is gebouwd en wordt aangeduid als L1 -cache. Een andere verscheidenheid aan CPU -cache is beperkte capaciteit L2 statische RAM (SRAM) -chips op het moederbord. Beide soorten geheugen zijn de eerste die toegankelijk zijn door de microprocessor bij het uitvoeren van routinematige instructies voordat het standaard RAM -geheugen wordt gebruikt, en dit geeft processors verbeterde prestatiekenmerken.
De praktijk van het plaatsen van CPU -cachegeheugen op microprocessors voor onmiddellijke toegang tot geheugen om de toegang tot de processor voor de processor te versnellen, is gedaan sinds het maken van de 80486 -computerprocessor in 1989, met een rudimentair L1 -cache -register ingebouwd. Grotere niveaus van L2 -cache die direct werden geïntegreerd in processorfunctionaliteit werd in 1995 in gebruik genomen. Vanaf 2011 bestaat er ook een derde niveau van CPU -cachegeheugen in sommige computersystemen die bekend staan als L3, dat wordt benaderdVoor het belangrijkste RAM -geheugen van het systeem zelf wordt gebruikt. Elk cache -niveau is ontworpen om groter en langzamer te zijn in prestaties naarmate de afstand van de microprocessor toeneemt. De vroegste niveaus van L1 CPU -cache waren 8 kilobytes groot, met L2 -cache op machines vanaf 2007 die de limiet van 6 megabyte al overtreffen, en sommige systemen vanaf 2011 hadden een L4 -cachebuffer van maximaal 64 megabytes in grootte.
De functie van hoge snelheid, laag volume cache geheugen voor microprocessors draait om de manier waarop ze instructies uitvoeren. Omdat een microprocessor bewerkingen uitvoert, moet het traditioneel verzoeken om gegevens naar het hoofdgeheugen in de systeembus verzenden. In computertermen is dit een zeer langzaam proces, dus CPU -ontwerpers ingebouwd in snelkoppelingen voor het proces voor gegevens die herhaaldelijk worden toegankelijk door de microprocessor. Wanneer vaak toegewezen gegevens al in CPU -cache worden geladen, de microfoonRoprocessor kan operaties uitvoeren met een veel snellere en efficiëntere snelheid. Om deze reden wordt dit centrale proceseenheidsgeheugen vaak aangeduid als instructiecache of datacache waarbij het rechtstreeks is gebonden aan de functionaliteit van de microprocessor en hardware van de computer zelf. Veel van de gegevens die zijn opgeslagen in standaard RAM op een computer zijn softwarecache daarentegen voor de vele programma's die de computer tegelijkertijd actief is.
L1-cache wordt ook vaak aangeduid als beschermd geheugen of geheugen met een niet-schrijven toewijzing, omdat de gegevens die in deze cache zijn opgeslagen essentieel zijn voor de functie van de computer. Als het per ongeluk wordt overschreven, kan de computer een algemene beschermfout ondervinden waar deze wordt gedwongen zichzelf af te sluiten en opnieuw op te starten om de corrupte CPU -cache te wissen. Verschillende niveaus van CPU -cache hebben een schrijfbufferfunctionaliteit, waarbij ze gegevens die daar zijn opgeslagen, terug naar het hoofdgeheugen schrijven om ruimte in de cache vrij te maken voor wanneer vaker toegang moetAke een hogere prioriteit bij de verwerking.
Grote hoeveelheden CPU -cache zal de prestaties van een microprocessor verbeteren tot een punt waar het beter kan presteren dan een snellere processor met minder cachegeheugen ingebouwd in het systeem. De snelheid van de voorzijde bus (FSB) is ook een belangrijke rol bij het bepalen van de prestaties van de microprocessor. Bussnelheden in het algemeen zijn traditioneel een knelpunt geweest voor prestatiekenmerken op personal computers (pc's) waar de verwerking heen en weer over de bus naar het geheugen moet worden gekanaliseerd. Hoge FSB -tarieven vanaf 2011 voor Core 2 -processors zijn op een niveau van 1600 megahertz, of 1.600 miljoen cycli per seconde, van computerinstructiesets.