Vad är L1-cache? (med bilder)

Nivå 1 eller L1-cache är speciellt, mycket snabbt minne inbyggt i den centrala processorenheten (CPU) för att underlätta datorns prestanda. Genom att ladda ofta använda bitar av data i L1-cache kan datorn behandla förfrågningar snabbare. De flesta datorer har också L2 och L3-cache, som är långsammare än L1-cache men snabbare än Random Access Memory (RAM).

När vi begär program eller filer från en vanlig hårddisk måste enheten söka på de interna skivorna efter informationen genom att skjuta en huvudmekanism över plattorna, ungefär analogt med hur en nål läser en fonografpost. Men när det gäller en hårddisk finns det flera plattor och huvudet är magnetiskt och läser med mycket hög hastighet. Icke desto mindre är standardhårddisken den långsammaste lagringsenheten på datorn, kompaktdiskar åt sidan.

Vi tycker normalt sett att RAM är ganska snabbt eftersom det är så mycket snabbare än hårddiskar. RAM är ett tillfälligt hållarområde som blir aktivt när datorn startar. Datorer har vanligtvis 1-4 Gigabyte (GB) RAM. Genom att ladda ofta begärda program, filer, bilder och andra objekt i RAM behöver inte datorn söka på hårddisken / hårddiskarna för att hämta informationen på efterföljande förfrågningar.

Även om detta är en bra strategi kan CPU arbeta snabbare än RAM, och för att få fart på saker, kanske du tänker på L1, L2 och L3 cache som go-betweens som förutser vilka begäranden som kommer att göras av RAM, och håller den informationen på det redo. När en förfrågan kommer kontrollerar CPU: n L1-cache först, följt av L2- och L3-cache (om den finns). Om CPU hittar de begärda uppgifterna i cache är det en cache-hit , och om inte, är det en cachemiss och RAM-sökning nästa, följt av hårddisken. Målet är att maximera träffar och minimera misslyckanden med långsam prestanda.

Medan L1-cache är inbyggd i CPU: er idag, kan den också ligga vid sidan av CPU på äldre datorer. L2-cache kan byggas in i CPU eller finns på moderkortet, tillsammans med L3-cache. I vissa fall införlivas också L3-cache i CPU: n. Till skillnad från RAM kan cache inte utökas.