Co to jest wewnętrzna pamięć RAM?
Wewnętrzna pamięć o swobodnym dostępie (RAM) to pamięć komputera wbudowana bezpośrednio w mikrokontroler, taki jak komputerowa jednostka centralna (CPU). Może być wykorzystywany przez programistów do zwiększania prędkości funkcji programu poprzez bezpośrednie adresowanie wewnętrznej pamięci RAM, zapewniając, że krytyczne procesy są kolejkowane i przetwarzane szybciej i mają wyższy priorytet przez CPU. Może to znacznie przyspieszyć aplikacje wymagające dużego procesora, ponieważ często używane instrukcje mogą być przekazywane do procesora znacznie szybciej niż wyciąganie ich z zewnętrznego RAM.
Procesory mają trzy poziomy pamięci podręcznej lub wewnętrzną pamięć RAM. Pamięć podręczna procesora składa się ze statycznej pamięci RAM (SRAM), która nie jest taka sama jak typowa pamięć zainstalowana na płycie głównej, zwana dynamiczną pamięcią RAM (DRAM). Gdy procesor szuka danych, najpierw sprawdza pamięć podręczną poziomu 1 (L1), następnie poziom 2 (L2), a następnie poziom 3 (L3). Dopiero potem pobierze dane z pamięci DRAM.
Wewnątrz procesora pamięć podręczna L1 jest przypisana do każdego rdzenia samego procesora. Jest to najszybsza wewnętrzna pamięć RAM, ponieważ działa jako bufor dla instrukcji przekazywanych do każdego rdzenia procesora, tak jak nakazuje to program żądający przetwarzania. W procesorach wielordzeniowych może to znacznie przyspieszyć przetwarzanie, jeśli wiele rdzeni jest adresowanych indywidualnie za pośrednictwem żądań pamięci podręcznej L1.
Pamięć podręczna L2 znajduje się w pakiecie procesora i dlatego nadal jest uważana za wewnętrzną pamięć RAM. Nie jest wbudowany bezpośrednio w rzeczywisty układ CPU, podobnie jak pamięć podręczna L1. Każdy rdzeń nadal ma swoją własną pamięć podręczną L2 dedykowaną mu i dlatego może działać równolegle, wykorzystując prędkości L2. Pamięć podręczna L2 jest jednak wolniejsza niż pamięć podręczna L1.
Pamięć podręczna L3 nie znajduje się w pakiecie procesora, więc nie jest uważana za wewnętrzną pamięć RAM, ale działa obok niej. Jest to najszybsza zewnętrzna pamięć RAM dostępna w komputerze. Wszystkie rdzenie procesora współużytkują pamięć podręczną L3.
Cały proces można postrzegać jako kolejkowanie i rozkładanie danych z zewnętrznej pamięci DRAM, do wewnętrznej pamięci RAM i wreszcie na rzeczywiste instrukcje przetwarzania. Niektóre funkcje w dowolnym programie są ustalane z wyższym priorytetem niż inne i są one przenoszone na przód kolejki w ramach optymalizacji poszczególnych programów. Dane o najwyższym priorytecie są adresowane bezpośrednio do pamięci podręcznej L1 w celu najszybszego przetwarzania, a kolejki o najniższym priorytecie w całym procesie. Główna różnica polega na tym, że pamięć podręczna jest przetwarzana metodą „ściągnij z kolejki oczekującej”, wewnętrzna pamięć RAM jest adresowalna programowo, więc dane można przypisać konkretnie do poszczególnych poziomów wewnętrznej pamięci RAM.