Wat is L3-cache?
Niveau 3 of L3 cache is gespecialiseerd geheugen dat hand in hand met L1 en L2 cache werkt om de computerprestaties te verbeteren. L1-, L2- en L3-cache zijn caches voor computerverwerkingseenheden (CPU), en andere typen caches in het systeem, zoals harde schijfcache. CPU-cache komt tegemoet aan de behoeften van de microprocessor door te anticiperen op gegevensverzoeken, zodat verwerkingsinstructies zonder vertraging worden verstrekt. CPU-cache is sneller dan RAM (Random Access Memory) en is ontworpen om knelpunten in de prestaties te voorkomen.
Wanneer een verzoek van het systeem wordt gedaan, vereist de CPU instructies voor het uitvoeren van dat verzoek. De CPU werkt vele malen sneller dan systeem-RAM, dus om vertragingen te beperken, heeft L1-cache stukjes data in de aanslag waarvan verwacht wordt dat deze nodig zullen zijn. L1-cache is erg klein, waardoor het erg snel is. Als de instructies niet aanwezig zijn in L1-cache, controleert de CPU L2, een iets grotere hoeveelheid cache, met een iets langere latentie. Met elke missende cache kijkt het naar het volgende niveau van cache. L3-cache kan veel groter zijn dan L1 en L2, en hoewel het ook langzamer is, is het nog steeds veel sneller dan het ophalen van RAM.
Ervan uitgaande dat de benodigde instructies worden gevonden in L3-cache (een cache-hit ), kunnen stukjes gegevens worden verwijderd uit L1-cache om de nieuwe instructies te bewaren voor het geval ze opnieuw nodig zijn. L3-cache kan vervolgens die regel met instructies verwijderen, omdat deze zich nu in een andere cache bevindt (aangeduid als exclusieve cache), of het kan vasthouden aan een kopie (aangeduid als inclusief cache), afhankelijk van het ontwerp van de CPU.
In november 2008 heeft AMD bijvoorbeeld hun quad-core Shanghai- chip uitgebracht. Elke kern heeft zijn eigen L1- en L2-caches, maar de kernen delen een gemeenschappelijke L3-cache. L3 bewaart kopieën van gevraagde items voor het geval een andere kern een volgend verzoek doet.
De architectuur voor cache op meerdere niveaus blijft zich ontwikkelen. Vroeger was L1-cache extern van de CPU, ingebouwd in het moederbord, maar nu worden zowel L1- als L2-caches gewoonlijk opgenomen in de CPU-chip. L3-cache is meestal ingebouwd in het moederbord, maar sommige CPU-modellen bevatten al L3-cache. Het voordeel van ingebouwde cache is dat het sneller, efficiënter en goedkoper is dan het plaatsen van een afzonderlijke cache op het moederbord.
Het ophalen van instructies uit de cache is sneller dan een beroep doen op systeem-RAM en een goed cache-ontwerp verbetert de systeemprestaties aanzienlijk. Cache-ontwerp en -strategie zullen op verschillende moederborden en CPU's anders zijn, maar als al het andere gelijk is, is meer cache beter.