Что такое кеш-память и для чего она нужна?

Кеш-память является одной из наиболее важных спецификаций процессора, и это данные, которые всегда предоставляются производителями. Конечно, вы когда-нибудь задумывались, что такое кэш-память и для чего она нужна, чтобы попытаться разрешить эти сомнения, мы подготовили эту статью, в которой мы пытаемся объяснить ее очень простым и понятным способом. Цель этой статьи не в том, чтобы вникать в смежные понятия в этой системе памяти, а в том, чтобы объяснить это в ясной и понятной форме.

Мы рекомендуем прочитать наши самые интересные руководства:

• Лучшие процессоры на рынке. Лучшие материнские платы. Лучшая память RAM. Лучшие SSD накопители на рынке.

Кэш-память: понятие и работа

Перед тем, как посмотреть, что такое кэш-память, нам нужно понять, как работает процессор на наших компьютерах, и очень просто обобщить его, сказав, что он берет данные, необходимые для работы, из оперативной памяти. Когда процессору требуется доступ к информации для выполнения своих задач, эта информация запрашивается из ОЗУ, которое предоставляет ее процессору как можно быстрее. Этот процесс не мгновенный, но занимает некоторое время, он занимает всего несколько наносекунд, но, хотя нам кажется, что это ничто, на самом деле это мир, и пока процессор ждет, возможность других вычислений и операций теряется,

Чтобы решить эту проблему, была создана кэш-память, это не более чем небольшой объем памяти, находящийся внутри процессора, цель кэш-памяти - сделать процессором доступ к информации как можно быстрее. Кэш-память находится внутри процессора, поэтому информация должна перемещаться очень мало, чтобы достичь места, где она обрабатывается, поэтому время, необходимое для доступа к ней, намного меньше, чем в случае ОЗУ.

Объем этой памяти ничтожен по сравнению с ОЗУ, современный высокопроизводительный ПК может иметь 32 ГБ или более ОЗУ, но максимальный объем кэш-памяти обычно составляет от 6 до 20 МБ. Это также важно, поскольку время, необходимое для доступа к данным в памяти, пропорционально их количеству. Таким образом, мы имеем, что доступ к кешу намного быстрее, чем доступ к оперативной памяти, и он также ближе, и данные должны перемещаться на меньшее расстояние.

Кэш процессора организован на нескольких уровнях, большинство современных процессоров имеют три уровня этой памяти, это то, что известно как кэш L1, L2 и L3. Кэш L1 находится внутри процессорных ядер и является самым быстрым, напротив, его количество очень ограничено, поскольку обычно оно составляет максимум 32 КБ. Самые маленькие и наиболее часто необходимые данные хранятся в этом кэше.

Далее, у нас есть кэш L2, который находится за пределами ядер, но очень близко к ним, объем этой памяти обычно составляет около 256 КБ и занимает второе место по скорости. Наконец, у нас есть кэш L3, который является самым дальним от ядер и самым медленным, его преимущество в том, что объем намного выше и может достигать 4-20 МБ или даже больше в случае профессиональных процессоров со многими ядрами.

Краткое и окончательное заключение

В качестве резюме и заключения можно сказать, что кэш процессора является решением проблемы производительности системы памяти, он отвечает за ускорение считывания и записывает, что процессор должен делать в системе основной памяти для достижения более высокой общей производительности. системы. Это память, которая находится в самом процессоре в очень небольших количествах, но для него крайне важно, чтобы он функционировал должным образом.