Apa yang memori cache

Tidak semua pemilik komputer tahu bahawa cache, walaupun ia secara aktif digunakan oleh benar-benar semua pengeluar, kedua-dua pemproses dan program. Sesetengah pengguna telah hanya baru-baru ini mula membangunkan komputer peribadi, kadang-kadang di forum perbincangan dalam Rangkaian Global mengadu prestasi perlahan pembantu elektronik mereka. Sebagai contoh, jika 5 saat melepasi antara permulaan program pejabat tag dan kemunculan windows, maka ia dianggap sebagai masa yang besar. Atau negeri yang 10-15 saat diperlukan untuk boot sistem operasi dari cakera keras untuk pinggan-pinggan magnet - satu pembaziran masa. Mengejutkan: hanya belas tahun yang lalu, pelancaran program ini boleh mengambil masa sehingga hampir setengah minit, dan ia dianggap pantas. Satu perkara yang jelas - peningkatan prestasi komputer dengan ketara dan ini bukan peranan yang terakhir dimainkan oleh pemproses cache.

Seperti yang digunakan dalam modul memori perkakasan komputer berasaskan teknologi DRAM (memori dinamik capaian rawak). Ciri-ciri teknologi ini dalam kos yang rendah, kebolehpercayaan yang tinggi dan ... kelajuan yang agak rendah. DRAM digunakan sepuluh tahun yang lalu, walaupun masih perlahan pengubahsuaian itu. Jika pada masa akses kepada sel memori terlewat kira-kira 200 nanosaat, maka kini nilai ini telah mengatasi halangan daripada 20 ns. Ia akan kelihatan seolah - kelajuan sepatutnya hanya hebat! Walau bagaimanapun, selari dengan peningkatan DRAM juga meningkat kapasiti bas pemproses, jadi nisbah keseluruhan telah berubah tidak begitu kerana ia boleh. Di sini kita datang kepada persoalan apa cache. Bagaimana saya boleh meningkatkan prestasi subsistem Memory Computer? Jawapannya adalah jelas - ia adalah mungkin untuk menggantikan usang sesuatu DRAM lebih progresif. Tetapi pengalaman Intel yang terkenal dengan bar mahal Rambus disyorkan bahawa penggantian tidak boleh dengan ketara meningkatkan jumlah kos.

Tanpa sekatan ini, tidak akan pernah sangka bahawa cache, kerana dalam mekanisme ini tidak akan banyak mata. Mencukupi untuk menggantikan yang lebih maju SRAM DRAM (statik capaian ingatan rawak) dan masalah ini dapat diselesaikan. Tetapi ini akan melibatkan peningkatan yang ketara dalam kos. Oleh itu, saya mencadangkan satu versi kompromi begitu berjaya yang boleh digunakan dari masa blok memori 80286 kelajuan pertama disusun untuk meningkatkan prestasi sistem di antara modul memori yang agak perlahan dan pemproses berkelajuan tinggi. Berbanding dengan jumlah sel DRAM adalah jumlah yang sangat kecil, yang terdiri daripada 8 kbps (tahap L1) sehingga berpuluh-puluh megabait (tahap L3). pengawal khas melalui aliran data bi-arah dan salinannya dalam ingatan yang cepat. Atas permintaan seterusnya CPU untuk pemeriksaan pengawal DRAM sama ada tidak ada "kiri" DATA betul, dan jika mereka didapati, pemproses penghantaran adalah hanya cache. Seperti yang dapat dilihat, prinsip operasi adalah agak mudah. Masalah timbul dalam kaedah pelaksanaan: pemaju perlu membuat keputusan apa jenis data adalah dua salinan, cara untuk mengemaskininya, bagaimana untuk meningkatkan kecekapan kerja, dan lain-lain Tetapi ini adalah satu topik yang sangat besar, jadi lebih daripada itu boleh didapati dalam sumber-sumber khusus ..

Oleh itu, jawapan kepada persoalan apa memori cache, boleh dirumuskan seperti berikut: cache penimbal ke dalam mana pengawal menulis / membaca data, meningkatkan prestasi subsistem memori.

Dan berkenaan dengan aplikasi rangkaian yang cache? Pelayar pengguna apabila melihat halaman di Internet menggunakan penyelesaian yang sama. Apabila pembukaan pertama mana-mana unsur-unsur, banyak halaman (data imej) disimpan dalam folder pada cakera, dan untuk seterusnya mengakses data ini tidak dimuatkan dari web perlahan, dan dimasukkan dalam folder, meningkatkan kelajuan melayari. Pecutan amat ketara pada kelajuan rendah Internet.