Ievads kešatmiņā: definīcija, veidi, veiktspēja [MiniTool Wiki]

An Introduction Cache Memory

Ātrā navigācija:

Kešatmiņa

Definīcija

Kas ir kešatmiņa? Kešatmiņa ir uz mikroshēmām balstīta datora sastāvdaļa. Tas ļauj efektīvāk iegūt datus no datora atmiņas. Tas darbojas kā pagaidu glabāšanas zona, kurā datoru procesori var viegli izgūt datus, un tas var darboties kā buferis starp RAM un CPU.

Padoms: Lai uzzinātu vairāk informācijas par CPU, varat doties uz MiniTool Oficiālajā vietnē.

Kāds ir kešatmiņas mērķis? To var izmantot, lai paātrinātu un sinhronizētu ar ātrgaitas procesoru. Tas saglabā bieži pieprasītos datus un instrukcijas, lai vajadzības gadījumā tos varētu nekavējoties izmantot centrālajā procesorā. Kešatmiņa ir dārgāka nekā galvenā atmiņa vai diska atmiņa, bet lētāka nekā CPU reģistri.

Veidi

Tradicionāli kešatmiņas tips tika klasificēts kā “līmenis”, lai aprakstītu tā tuvumu un pieejamību mikroprocesoram. Kešatmiņas līmeņi ir šādi:

1. līmenis: Pirmā līmeņa kešatmiņa ir 1. līmeņa kešatmiņa, kas ir ļoti ātra, bet salīdzinoši maza. Parasti tā ir iegulta kā procesora kešatmiņa procesora mikroshēmā.

2. līmenis: 2. līmeņa kešatmiņa ir sekundārā kešatmiņa, kas parasti ir lielāka par 1. līmeņa kešatmiņu. L2 kešatmiņu var iegult CPU, vai arī tā var būt atsevišķā mikroshēmā vai kopprocesorā, un tai ir ātrgaitas gaidīšanas sistēmas kopne, kas savieno kešatmiņu un procesoru.

3. līmenis: 3. līmeņa kešatmiņa ir specializētā atmiņa, kuras mērķis ir uzlabot 1. un 2. līmeņa veiktspēju. Lai gan L3 kešatmiņa parasti ir divreiz lielāka par DRĀMA , L1 vai L2 kešatmiņa var būt daudz ātrāka nekā L3 kešatmiņa. Izmantojot daudzkodolu procesorus, katram kodolam var būt īpašas L1 un L2 kešatmiņas, taču tās var koplietot L3 kešatmiņas.

Agrāk L1, L2 un L3 kešatmiņas tika izveidotas, izmantojot procesora un mātesplates sastāvdaļu kombināciju. Tagad tendence ir integrēt visus trīs atmiņas kešatmiņas līmeņus pašā procesorā. Varbūt, jūs interesē šī ziņa - [2020. gada ceļvedis] Kā izvēlēties mātesplati savam datoram .

kešatmiņas līmenis

Kartēšana

Trīs kešatmiņā izmantotie kartēšanas veidi ir šādi: tiešā kartēšana, asociatīvā kartēšana un kopu asociatīvā kartēšana. Sīkāka informācija ir šāda:

Tieša kartēšana: Vienkāršākā tehnika ir tieša kartēšana. Katru galvenās atmiņas bloku tā kartē tikai vienā iespējamā kešatmiņas rindā. Vai arī tiešajā kartēšanā piešķiriet katru atmiņas bloku noteiktai rindai kešatmiņā.

Ja atmiņas bloks iepriekš aizņēma rindu, kad nepieciešams ielādēt jaunu bloku, vecais bloks tiks izmests. Adreses telpa ir sadalīta divās daļās: indeksa lauks un etiķetes lauks.

Asociatīvā kartēšana: Šāda veida kartēšanā asociatīvā atmiņa tiek izmantota atmiņas vārdu satura un adrešu glabāšanai. Jebkurš bloks var ievadīt jebkuru kešatmiņas rindu. Tas nozīmē, ka vārds id bits tiek izmantots, lai identificētu, kurš vārds ir nepieciešams blokā, bet etiķete kļūst par visiem atlikušajiem bitiem.

Tas ļauj jebkuru vārdu ievietot jebkur kešatmiņā. To uzskata par ātrāko un elastīgāko kartēšanas veidu.

Kopu asociatīvā kartēšana: Šī kartēšanas forma ir uzlabota tiešās kartēšanas forma, kas novērš tiešās kartēšanas trūkumus. Komplekta asociācija atrisina iespējamo satricinājumu problēmu tiešās kartēšanas metodēs.

Tas tiek darīts, sakot, ka tā vietā, lai būtu tieši viena rinda, kešatmiņā var kartēt bloku, mēs kopā izveidosim vairāku rindu grupu, lai izpildītu šo kopu. Pēc tam atmiņas bloku var kartēt ar jebkuru konkrētas kolekcijas rindu.

Izrāde

Vispirms tas pārbauda, vai kešatmiņā ir atbilstošs ieraksts, kad procesoram ir nepieciešams lasīt vai rakstīt uz vietu galvenajā atmiņā. Kešatmiņas veiktspēju parasti mēra apjomā, ko sauc par trāpījumu attiecību. Varat izmantot lielākus kešatmiņas bloku izmērus, lielāku asociativitāti un samazinātas kļūdu likmes. Uzlabojiet kešatmiņas veiktspēju, samazinot kļūdu izmaksas un samazinot laiku, lai sasniegtu kešatmiņu.

Skatiet arī: Kā notīrīt sistēmas kešatmiņu Windows 10 [Atjaunināts 2020]

Pēdējie vārdi

Noslēgumā šajā amatā ir sniegta informācija par kešatmiņu. Jums ir zināma definīcija, veidi, kā arī tās ierosinājums. Turklāt no šīs ziņas varat uzzināt arī kešatmiņas veiktspēju un kartēšanu.