Cum prelucrează memoria cache-ului de memorie procesarea computerului?

Introducere
Procesoarele de calculator solicită în mod constant informații din memoria calculatorului într-o rată foarte rapidă, dar memoria principală, numită în mod obișnuit memorie cu acces aleator (RAM) la aceste cereri cu aceeași viteză. Din acest motiv, procesorul trebuie să aștepte ca memoria principală să returneze informațiile pe care le solicită, ceea ce obligă procesorul să funcționeze la o viteză sub capacitatea maximă. Un cache de memorie este o cantitate mică de memorie utilizată de procesorul computerului pentru a stoca informații care pot fi recuperate foarte rapid, reducând astfel nevoia ca procesorul să aștepte răspunsurile din memoria principală.

Designul memoriei cache < Majoritatea procesoarelor folosesc astăzi mai multe niveluri de memorare în cache, unele dintre cele mai rapide niveluri de cache de memorie încorporate în procesor în sine și unele dintre nivelele mai limitate ale cache-ului de pe placa de bază. Fiecare nivel al memoriei cache-ului de memorie crește în mărime, deoarece devine mai departe de procesor. Structura cache-ului de memorie are un index, un pointer la indexul din memoria principală, datele stocate în memoria principală și un semnalizator care indică dacă datele sunt încă valide.

Funcționarea memoriei cache
Din moment ce memoria cache este un subset mai rapid din memoria principală mai mare dintr-un computer, procesorul o verifică mai întâi când caută informații. Dacă memoria cache conține informațiile cerute de procesor și informațiile sunt valide, procesorul va folosi rezultatele din memoria cache, care sunt returnate procesorului foarte repede, îmbunătățind funcționarea calculatorului. Dacă informațiile nu sunt în memoria cache sau informațiile din memoria cache sunt marcate ca nevalide, atunci a apărut o pierdere de memorie cache, iar procesorul trebuie să acceseze memoria principală pentru a strânge informațiile. Aceste informații sunt apoi scrise în memoria cache pentru utilizare ulterioară. Dacă există mai multe straturi de memorie cache, fiecare strat cache funcționează într-un mod similar. Cererea de date este transmisă celui mai mic strat și dacă nu conține răspunsul, cererea este transmisă următorului strat și așa mai departe până când datele vor fi găsite sau cererea va fi trecută în memoria principală.

Rezumat
Cheia pentru îmbunătățirea vitezei de procesare a computerului este de a permite ca informațiile să circule prin procesor cât mai repede posibil și o memorie cache funcționează în acest scop reducând timpul petrecut de procesor în așteptarea informațiilor. Memoria cache este o componentă critică a tuturor calculatoarelor proiectate astăzi, deoarece îmbunătățește performanța procesorului și o anumită cantitate de memorie cache este de obicei încorporată în procesorul propriu-zis. Designul memoriei cache este important, de asemenea, deoarece afectează capacitatea procesorului de a funcționa la capacitatea sa maximă prin minimizarea pierderilor de memorie cache.

URL:https://ro.whycomputer.com/hardware/100500610.html