Úvod do mezipaměti: Definice, typy, výkon [MiniTool Wiki]

An Introduction Cache Memory

Rychlá navigace:

Vyrovnávací paměť

Definice

Co je mezipaměť? Mezipaměť je počítačová součást založená na čipu. Může zefektivnit načítání dat z paměti počítače. Funguje jako dočasná paměťová oblast, kde mohou počítačové procesory snadno načítat data, a může fungovat jako vyrovnávací paměť mezi nimi RAM a CPU.

Spropitné: Chcete-li se dozvědět více informací o CPU, přejděte na MiniTool Oficiální web.

Jaký je účel mezipaměti? Lze jej použít k zrychlení a synchronizaci s vysokorychlostním procesorem. Ukládá často požadovaná data a pokyny, aby je bylo možné v případě potřeby okamžitě použít k CPU. Mezipaměť je dražší než hlavní paměť nebo disková paměť, ale levnější než registry CPU.

Typy

Typ mezipaměti byl tradičně klasifikován jako „úroveň“ k popisu jeho blízkosti a přístupnosti k mikroprocesoru. Úrovně mezipaměti jsou následující:

Úroveň 1: Mezipaměť úrovně 1 je primární mezipaměť, která je velmi rychlá, ale relativně malá. Obvykle je vložena jako mezipaměť CPU v čipu procesoru.

Úroveň 2: Mezipaměť úrovně 2 je sekundární mezipaměť, která je obvykle větší než mezipaměť úrovně 1. Mezipaměť L2 může být zabudována do CPU nebo může být v samostatném čipu nebo koprocesoru a má vysokorychlostní pohotovostní systémovou sběrnici, která spojuje mezipaměť a CPU.

Úroveň 3: Mezipaměť úrovně 3 je specializovaná paměť, jejímž cílem je zlepšit výkon úrovně 1 a úrovně 2. Přestože mezipaměť L3 je obvykle dvakrát rychlejší než DRAMA , Mezipaměť L1 nebo L2 může být mnohem rychlejší než mezipaměť L3. S vícejádrovými procesory může mít každé jádro vyhrazené mezipaměti L1 a L2, ale mohou sdílet mezipaměti L3.

V minulosti byly mezipaměti L1, L2 a L3 vytvářeny pomocí kombinace komponent procesoru a základní desky. Nyní je trendem integrovat všechny tři úrovně mezipaměti paměti do samotného CPU. Možná vás tento příspěvek zaujal - [Průvodce 2020] Jak vybrat základní desku pro váš počítač .

úroveň mezipaměti

Mapování

Tři typy mapování používané pro mezipaměť jsou následující: přímé mapování, asociativní mapování a set-asociativní mapování. Podrobnosti jsou následující:

Přímé mapování: Nejjednodušší technikou je přímé mapování. Mapuje každý blok hlavní paměti pouze na jeden možný řádek mezipaměti. Nebo při přímém mapování přidělte každý blok paměti konkrétnímu řádku v mezipaměti.

Pokud blok úložiště dříve obsadil řádek, když je třeba načíst nový blok, starý blok bude vyřazen. Adresní prostor je rozdělen na dvě části: pole indexu a pole popisku.

Asociativní mapování: V tomto typu mapování se asociativní paměť používá k ukládání obsahu a adres paměťových slov. Jakýkoli blok může vstoupit na libovolný řádek mezipaměti. To znamená, že bit id slova se používá k identifikaci, které slovo je v bloku potřeba, ale návěští se stane všemi zbývajícími bity.

To umožňuje umístit jakékoli slovo kamkoli do mezipaměti. Považuje se za nejrychlejší a nejflexibilnější formu mapování.

Set-asociativní mapování: Tato forma mapování je vylepšenou formou přímého mapování, která eliminuje nevýhody přímého mapování. Set Association řeší problém možného chvění v metodách přímého mapování.

Dělá to tak, že místo přesně jednoho řádku lze v mezipaměti namapovat blok, vytvoříme společně skupinu několika řádků k provedení této sady. Blok v paměti lze poté namapovat na jakýkoli řádek konkrétní kolekce.

Výkon

Nejprve zkontroluje odpovídající položku v mezipaměti, když procesor potřebuje číst nebo zapisovat na místo v hlavní paměti. Výkon mezipaměti se obvykle měří v míře nazývané poměr přístupů. Můžete použít větší velikosti bloků mezipaměti, vyšší asociativitu a snížené míry chyb. Zlepšete výkon mezipaměti snížením nákladů na zmeškání a zkrácením času na zásah do mezipaměti.

Viz také: Jak vymazat mezipaměť systému Windows 10 [2020 aktualizováno]

Závěrečná slova

Na závěr tento příspěvek zavádí některé informace o mezipaměti. Znáte definici, typy i její návrhy. Kromě toho můžete také z tohoto příspěvku znát výkon a mapování mezipaměti.