Çfarë është memorie cache

Jo të gjithë pronarët kompjuter e di se një cache të tillë, edhe pse ajo është përdorur në mënyrë aktive nga absolutisht të gjithë prodhuesit, dy procesorë dhe programeve. Disa përdorues kanë filluar vetëm kohët e fundit për të zhvilluar një kompjuter personal, ndonjëherë në forumet e diskutimit në rrjetin global ankohen për ecurinë e ngadaltë të asistentëve të tyre elektronike. Për shembull, në qoftë se 5 sekonda të kalojë në mes të fillimit të programeve të zyrës tag dhe shfaqjen e dritaret e saj, atëherë ajo konsiderohet të jetë një kohë e madhe. Ose shtetet që janë 10-15 sekonda janë të nevojshme për të boot sistemi operativ nga hard disk në platters magnetike - një humbje kohe. Befasuese: vetëm një duzinë vjet më parë, fillimi i programit do të mund të marrë gati gjysmën e një minutë, dhe ajo u konsiderua shpejt. Një gjë është e qartë - është rritur punën e kompjuterit në mënyrë të konsiderueshme dhe kjo nuk është roli i fundit i luajtur nga procesori cache.

Siç përdoret në modulet e memories të pajisjeve kompjuterike të bazuar në teknologjinë DRAM (kujtesa dinamike qasje të rastit). Karakteristikat e kësaj teknologjie në një kosto të ulët, besueshmërisë së lartë dhe ... një shpejtësi relativisht të ulët. DRAM përdorur dhjetë vjet më parë, edhe pse ende ngadalshme modifikimet e saj. Nëse në kohën e qasjes në qelizat e kujtesës është vonuar rreth 200 nanoseconds, atëherë tani kjo vlerë ka tejkaluar pengesën prej 20 ns. Ajo do të duket - shpejtësia duhet të jetë vetëm fantastike! Megjithatë, paralelisht me përmirësimin e DRAM gjithashtu rrit kapacitetin e autobusit procesor, kështu që raporti i përgjithshëm nuk ka ndryshuar në mënyrë që ajo mund. Këtu kemi ardhur në pyetjen çfarë cache. Si mund të rrisë performancën e nënsistemit kujtesës kompjuter? Përgjigja është e qartë - ajo është e mundur për të zëvendësuar të vjetëruara diçka DRAM më progresive. Por famëkeq përvoja Intel me bare shtrenjtë Rambus sugjeroi që zëvendësimi nuk duhet të rrisë ndjeshëm koston totale.

Pa këtë kufizim, askush nuk do të kishte menduar se një sasi të tillë, sepse në një mekanizmi të tillë nuk do të jetë shumë pikë. Të mjaftueshme për të zëvendësuar më të avancuar SRAM DRAM (Static kujtesë e gjallë) dhe problemi do të zgjidhet. Por kjo do të sjellë një rritje të konsiderueshme në kosto. Prandaj unë propozoi një version kompromis ishte aq i suksesshëm që zbatohet nga koha e blloqeve të para kujtesës 80286 shpejtësi janë rregulluar për të rritur performancën e sistemit midis moduleve relativisht të ngadalshëm kujtesës dhe procesor me shpejtësi të lartë. Relative ndaj sasisë së qelizave DRAM është sasi tepër parëndësishëm, duke filluar nga 8 kbps (niveli L1) deri dhjetëra megabajt (nivel L3). kontrollues të veçantë kalon nëpër një lumë bi-drejtuar të dhënave dhe kopje të tyre në një kujtesë të shpejtë. Me kërkesë tjetër CPU për kontrolle DRAM kontrollues nëse nuk ka "lënë" të dhëna të drejtë, dhe në qoftë se ata janë gjetur, procesor transmetimit është vetëm një cache. Siç mund të shihet, parimi operativ është mjaft e thjeshtë. Vështirësitë lindin në metodat e zbatimit: zhvilluesve të duhet të vendosin se çfarë lloj i të dhënave është kopjuar, se si për të rinovuar ato, si për të përmirësuar efikasitetin e punës, etj Por kjo është një temë shumë e madhe, kështu që shumë nga ajo mund të gjenden në burimet e specializuara ..

Kështu, përgjigja në pyetjen se çfarë është një cache memorie, mund të formulohet si vijon: cache është një tampon në të cilën kontrollues shkruan / lexon të dhëna, duke rritur performancën e nënsistemit kujtesës.

Dhe në lidhje me aplikimin e rrjetit që është cache? Shfletuesi përdorues kur shikojnë faqet në internet duke përdorur të njëjtën zgjidhje. Kur hapja e parë e ndonjë prej elementeve të tij, shumë faqe (të dhënat image) ruhet në një dosje në disk, dhe për pasuese accesses këto të dhëna nuk është i ngarkuar nga web ngadaltë, dhe janë futur në dosje, duke rritur shpejtësinë surfing. Acceleration është veçanërisht e dukshme në shpejtësi të ulët të internetit.