Что такое внутренняя память?

Внутренняя оперативная память (ОЗУ) - это компьютерная память, которая встроена непосредственно в микросхему микроконтроллера, такого как центральный процессор компьютера (ЦП). Он может использоваться программистами для увеличения скорости программных функций путем непосредственного обращения к внутренней оперативной памяти, гарантируя, что критические процессы ставятся в очередь и обрабатываются ЦП быстрее и с более высоким приоритетом. Это может значительно ускорить работу приложений, интенсивно использующих процессор, поскольку часто используемые инструкции могут быть переданы в ЦП гораздо быстрее, чем при их извлечении из внешнего плеера.

Процессоры имеют три уровня кэш-памяти или внутренней оперативной памяти. Кэш процессора состоит из статической памяти (SRAM), которая отличается от обычной памяти, установленной на материнской плате, и называется динамической памятью (DRAM). Когда процессор ищет данные, он сначала проверяет кэш уровня 1 (L1), затем уровень 2 (L2), а затем уровень 3 (L3). Только после этого он будет извлекать данные из DRAM.

Внутри процессора кэш L1 назначается каждому ядру самого процессора. Это самое быстрое внутреннее ОЗУ, поскольку оно выступает в качестве буфера для инструкций, передаваемых каждому ядру процессора в соответствии с программой, запрашивающей обработку. В многоядерных процессорах это может существенно ускорить обработку, если к нескольким ядрам обращаться индивидуально через запросы кэш-памяти L1.

Кэш L2 находится в пакете ЦП и, таким образом, все еще считается внутренним ОЗУ. Он не встроен непосредственно в реальный чип процессора, как кэш-память первого уровня. Каждое ядро ​​все еще имеет свой собственный кэш L2, выделенный для него, и поэтому может работать параллельно, используя преимущества скорости L2. Однако кэш L2 работает медленнее, чем кэш L1.

Кэш-память третьего уровня не входит в пакет ЦП, поэтому она не считается внутренней ОЗУ, а функционирует вместе с ней. Это самая быстрая внешняя память, доступная в компьютере. Все ядра процессора имеют общий кэш L3.

Весь процесс можно рассматривать как постановку в очередь и разбиение данных из внешней памяти DRAM во внутреннюю память и, наконец, в действительные инструкции по обработке. Некоторые функции в любой программе устанавливаются с более высоким приоритетом, чем другие, и они перемещаются в начало очереди как часть оптимизации отдельной программы. Данные с наивысшим приоритетом направляются непосредственно в кэш L1 для быстрой обработки, а очереди с наименьшим приоритетом - на протяжении всего процесса. Основное отличие состоит в том, что когда кэш обрабатывается методом «извлечения из очереди ожидания», внутренняя память является программно адресуемой, поэтому данные могут быть специально назначены отдельным уровням внутренней памяти.