Определение кэш-памяти : Кэш-память (произносится как «наличные деньги») — это энергозависимая компьютерная память, которая находится очень близко к ЦПУ, так называемая память ЦП , все последние инструкции хранятся в кэш-памяти. Это самая быстрая память, обеспечивающая высокоскоростной доступ к данным микропроцессора компьютера. Значение кэша состоит в том, что он используется для хранения входных данных, предоставленных пользователем и необходимых для выполнения микропроцессором компьютера. Но емкость кэш-памяти слишком мала по сравнению с памятью (оперативной памятью (RAM)) и жестким диском. Более подробная информация тут https://compshop.kz/ustanovka-i-nastrojka-programmnogo/.
Важность кэш-памяти
Кеш-память лежит на пути между процессором и памятью. Следовательно, кэш-память имеет меньшее время доступа, чем память, и быстрее, чем основная память. Кэш-память имеет время доступа 100 нс, а основная память может иметь время доступа 700 нс.
Кэш-память очень дорогая и, следовательно, ограничена в емкости. Ранее кэш-память была доступна отдельно, но микропроцессоры содержат кэш-память на самом чипе.
Потребность в кэш-памяти связана с несоответствием скоростей основной памяти и процессора. Часы процессора очень быстрые, а время доступа к основной памяти сравнительно медленное. Следовательно, независимо от того, насколько быстрым является процессор, скорость обработки зависит больше от скорости основной памяти (прочность цепочки — это сила ее самого слабого звена). Именно по этой причине вводится кэш-память, имеющая время доступа ближе к скорости процессора.
Кэш-память хранит программу (или ее часть), которая выполняется в данный момент или которая может быть выполнена в течение короткого периода времени. В кэш-памяти также хранятся временные данные, которые ЦПУ может часто требовать для манипуляций.
Кеш-память работает в соответствии с различными алгоритмами, которые определяют, какую информацию она должна хранить. Эти алгоритмы определяют вероятность того, какие данные будут наиболее необходимы. Эта вероятность разработана на основе прошлых наблюдений.
Он действует как высокоскоростной буфер между процессором и основной памятью и используется для временного хранения очень активных данных и действий во время обработки, поскольку кэш-память быстрее, чем основная память, скорость обработки увеличивается за счет создания данных и инструкций, необходимых для текущей обработки. доступно в кеше. Кэш-память очень дорогая и, следовательно, ограничена в емкости.
Тип кэш-памяти
Кэш-память повышает скорость работы процессора, но это дорого. Тип кэш-памяти делится на различные уровни: L1, L2, L3:
Кэш 1-го уровня (L1) или основной кэш
L1 является кеш-памятью основного типа. Размер кэша L1 очень мал по сравнению с другими, который составляет от 2 КБ до 64 КБ, он зависит от процессора компьютера. Это встроенный регистр в компьютерном микропроцессоре (ЦП). Инструкции, которые требуются ЦП, которые сначала ищутся в кэше L1. Пример регистров : аккумулятор, адресный регистр, счетчик программ и т. Д.
Кэш 2-го уровня (L2) или вторичный кэш
L2 — кэш-память второго дня. Размер кэша L2 является более емким, чем размер L1, который составляет от 256 КБ до 512 КБ. Кэш-память L2 расположена на компьютерном микропроцессоре. После поиска инструкций в кэше L1, если он не найден, выполняется поиск в кэше L2 компьютерным микропроцессором. Высокоскоростная системная шина, соединяющая кеш с микропроцессором.
Кэш 3-го уровня (L3) или основная память
Кэш L3 больше по размеру, но также медленнее по скорости, чем L1 и L2, его размер составляет от 1 МБ до 8 МБ. В многоядерных процессорах каждое ядро может иметь отдельные L1 и L2, но все ядра имеют общий кэш L3. L3 кеш вдвое быстрее, чем оперативная память.