Що таке кеш-пам'ять і для чого це?

Кеш-пам'ять - одна з найважливіших специфікацій процесора, і це дані, які завжди надаються виробниками. Звичайно, ви коли-небудь замислювалися про те, що таке кеш-пам'ять і для чого це, щоб спробувати вирішити ці сумніви. Ми підготували цю статтю, в якій ми намагаємось пояснити це дуже просто та зрозуміло. Мета цієї статті - не заглиблюватися у пов'язані з цим поняттями поняття, а пояснити її чітко та зрозуміло.

Рекомендуємо прочитати наші найцікавіші посібники:

• Кращі процесори на ринку. Кращі материнські плати. Краща оперативна пам'ять. Найкращі накопичувачі SSD на ринку.

Кеш-пам'ять: концепція та функціонування

Перш ніж побачити, що таке кеш-пам'ять, нам потрібно зрозуміти, як працює процесор на наших комп’ютерах, ми можемо дуже просто узагальнити його, сказавши, що він бере дані, необхідні для роботи з оперативної пам'яті. Коли процесору потрібно отримати доступ до інформації для виконання своїх завдань, ця інформація запитується з оперативної пам'яті, яка забезпечує її процесору якомога швидше. Цей процес не миттєвий, але займає певний час, це лише кілька наносекунд, але, хоча нам здається, що це нічого, це насправді світ і поки процесор чекає, можливість робити інші обчислення та операції втрачається.

Для вирішення цієї проблеми була створена кеш-пам'ять, це не що інше, як невеликий об'єм пам'яті, що знаходиться всередині процесора, мета кеш-пам'яті - зробити доступ процесором до інформації якомога швидше. Кеш-пам'ять знаходиться всередині процесора, тому інформація повинна подорожувати дуже мало, щоб досягти місця, де вона обробляється, тому часу, необхідного для доступу до неї, значно менше, ніж у випадку оперативної пам'яті.

Обсяг цієї пам’яті є незначним порівняно з оперативною пам’яттю, поточний ПК високого класу може мати 32 Гб або більше оперативної пам’яті, але максимальний об’єм кешу становить загалом від 6 Мб до 20 МБ. Це також важливо, оскільки час, необхідний для доступу до даних у пам'яті, пропорційний його кількості. Тому ми маємо, що доступ до кешу набагато швидший, ніж доступ до оперативної пам’яті, і він також ближчий, і дані мають проходити менше відстані.

Кеш процесора організований у декілька рівнів, більшість поточних процесорів мають три рівні цієї пам'яті, це те, що відомо як кеш L1, L2 і L3. Кеш L1 знаходиться всередині процесорних ядер і є найшвидшим, навпаки, його кількість дуже обмежена, оскільки зазвичай це максимум 32 КБ. У цьому кеші зберігаються найменші та найчастіше потрібні дані.

Далі, у нас є кеш L2, який знаходиться поза ядрами, але дуже близький до них, об'єм цієї пам'яті, як правило, становить близько 256 КБ і займає друге місце за швидкістю. Нарешті, у нас є кеш L3, який знаходиться найдалі від ядер і найповільніший, його перевага полягає в тому, що сума набагато більша і може досягати 4-20 Мб або навіть більше у випадку професійних процесорів з багатьма ядрами.

Підсумок та підсумковий висновок

Як підсумок і висновок можна сказати, що кеш процесора є рішенням проблеми продуктивності системи пам'яті, це відповідає за прискорення показань і пише, що процесор повинен робити в основній системі пам'яті для досягнення більшої загальної продуктивності системи. Це пам'ять, яка знаходиться всередині самого процесора в дуже малих кількостях, але для нього надзвичайно важливо правильно функціонувати.