Home-theater-designers
Računalni procesori posljednjih su godina prilično napredovali. Tranzistori su svake godine sve manji, a napredak pogađa točku u kojoj Mooreov zakon postaje suvišan.
Što se tiče procesora, ne računaju se samo tranzistori i frekvencije, već i predmemorija.
Možda ste čuli za predmemorijsku memoriju kada se raspravlja o procesorima (središnjim procesorskim jedinicama). Međutim, ne pridajemo dovoljno pažnje ovim brojevima predmemorije CPU -a, niti su oni primarni naglasak CPU oglasa.
Dakle, koliko je točno važna predmemorija procesora i kako to funkcionira?
Što je predmemorija CPU -a?
Jednostavno rečeno, predmemorija memorije procesora samo je vrlo brza vrsta memorije. U prvim danima računalstva brzina procesora i brzina memorije bile su niske. Međutim, tijekom 1980 -ih, brzine procesora počele su se brzo povećavati. Tadašnja sistemska memorija (RAM) nije se mogla nositi s rastućim brzinama procesora niti im odgovarati, pa je rođena nova vrsta ultra brze memorije: CPU predmemorija.
Sada vaše računalo ima više vrsta memorije u sebi.
Postoji primarna pohrana, poput tvrdog diska ili SSD -a, koja pohranjuje najveći dio podataka - operacijski sustav i programe.
Slijedi nam memorija sa slučajnim pristupom, općenito poznat kao RAM . Ovo je mnogo brže od primarne memorije, ali je samo kratkotrajni medij za pohranu. Vaše računalo i programi na njemu koriste RAM za pohranu podataka kojima se često pristupa, pomažući da radnje na vašem računalu budu lijepe i brze.
Na kraju, CPU ima još brže memorijske jedinice u sebi, poznate kao CPU memorijska predmemorija.
Računalna memorija ima hijerarhiju koja se temelji na njezinoj radnoj brzini. CPU predmemorija stoji na vrhu ove hijerarhije i najbrža je. Također je najbliži mjestu gdje se odvija središnja obrada, budući da je dio samog CPU -a.
Računalna memorija također dolazi u različitim vrstama.
Keš memorija je oblik statičkog RAM -a (SRAM), dok je vaš uobičajeni sistemski RAM poznat kao dinamički RAM (DRAM). Statički RAM može držati podatke bez potrebe za stalnim osvježavanjem, za razliku od DRAM -a, što čini SRAM idealnim za predmemoriju.
Kako radi CPU Cache?
Programi i aplikacije na vašem računalu osmišljeni su kao skup uputa koje CPU tumači i pokreće. Kada pokrenete program, upute prolaze od primarne memorije (vašeg tvrdog diska) do CPU -a. Tu dolazi do izražaja hijerarhija memorije.
Podaci se prvo učitavaju u RAM, a zatim šalju u CPU. CPU -i su ovih dana sposobni izvesti ogroman broj uputa u sekundi. Kako bi u potpunosti iskoristio svoju snagu, CPU-u je potreban pristup superbrzoj memoriji, u koju dolazi CPU predmemorija.
Memorijski kontroler uzima podatke iz RAM -a i šalje ih u predmemoriju procesora. Ovisno o vašem CPU -u, kontroler se nalazi na CPU -u ili Northbridge čipset na vašoj matičnoj ploči.
Memorijska predmemorija zatim vrši naprijed -nazad podatke unutar CPU -a. Hijerarhija memorije postoji i u predmemoriji CPU -a.
Povezano: Što je CPU i čemu služi?
Razine predmemorije procesora: L1, L2 i L3
CPU Cache memorija podijeljena je na tri 'razine': L1, L2 i L3. Hijerarhija memorije opet je u skladu s brzinom i, prema tome, veličinom predmemorije.
Dakle, ima li veličina predmemorije procesora razliku u performansama?
L1 predmemorija
L1 (razina 1) predmemorija je najbrža memorija prisutna u računalnom sustavu. Što se tiče prioriteta pristupa, predmemorija L1 sadrži podatke koje će CPU najvjerojatnije trebati pri dovršavanju određenog zadatka.
Veličina L1 predmemorije ovisi o CPU -u. Neki vrhunski potrošački CPU-i sada imaju 1MB L1 predmemorije, poput Intel i9-9980XE, ali oni koštaju ogromnu količinu novca i još uvijek su rijetki. Neki čipseti poslužitelja, poput Intelovog Xeon raspona, također sadrže 1-2 MB L1 predmemorije L1 memorije.
Ne postoji 'standardna' veličina L1 predmemorije, stoga morate prije kupnje provjeriti specifikacije CPU -a kako biste odredili točnu veličinu predmemorije L1 memorije.
L1 predmemorija obično je podijeljena u dva odjeljka: predmemoriju uputa i predmemoriju podataka. Predmemorija uputa bavi se informacijama o operaciji koju CPU mora izvesti, dok predmemorija podataka sadrži podatke na kojima se operacija treba izvesti.
L2 predmemorija
Predmemorija L2 (razina 2) sporija je od predmemorije L1, ali je veće veličine. Tamo gdje se L1 predmemorija može mjeriti u kilobajtima, moderne L2 memorijske predmemorije mjere se u megabajtima. Na primjer, AMD -ov visoko ocijenjeni Ryzen 5 5600X ima L4 predmemoriju od 384 KB i L2 predmemoriju od 3 MB (plus predmemoriju L3 od 32 MB).
Veličina L2 predmemorije varira ovisno o CPU -u, ali njegova veličina je tipično između 256 KB do 8 MB. Većina modernih procesora pakirat će više od L2 predmemorije od 256 KB, a ta se veličina sada smatra malom. Nadalje, neki od najmoćnijih modernih procesora imaju veću L2 memoriju, koja prelazi 8 MB.
Windows ne može komunicirati s uređajem
Što se tiče brzine, predmemorija L2 zaostaje za predmemorijom L1, ali je i dalje mnogo brža od RAM -a vašeg sustava. L1 memorija je obično 100 puta brža od RAM -a, dok je predmemorija L2 oko 25 puta brža.
L3 predmemorija
U predmemoriju L3 (razina 3). U prvim danima, L3 memorijska predmemorija je zapravo pronađena na matičnoj ploči. Bilo je to jako davno, kada je većina CPU-a bila samo jednojezgreni procesori. Sada predmemorija L3 u vašem CPU-u može biti ogromna, s vrhunskim potrošačkim procesorima s predmemorijom L3 do 32 MB. Neki predmemori L3 procesora poslužitelja mogu premašiti ovo, s do 64 MB.
L3 predmemorija najveća je, ali i najsporija jedinica predmemorije. Suvremeni CPU -i uključuju L3 predmemoriju na samom CPU -u. No, dok predmemorija L1 i L2 postoji za svaku jezgru na samom čipu, predmemorija L3 sličnija je općem memorijskom spremištu koji cijeli čip može iskoristiti.
Sljedeća slika prikazuje razine predmemorije CPU memorije za CPU Intel Core i5-3570K:
Obratite pažnju na to kako je predmemorija L1 podijeljena na dva dijela, dok su L2 i L3 veće.
Koliko CPU cache memorije mi treba?
To je dobro pitanje. Više je bolje, kao što možete očekivati. Najnoviji procesori prirodno će uključivati više CPU predmemorije od starijih generacija, uz potencijalno bržu predmemoriju. Jedna stvar koju možete učiniti je naučiti kako učinkovito usporediti CPU -e . Postoji mnogo informacija vani, a učenje kako usporediti i uporediti različite procesore može vam pomoći da donesete pravu odluku o kupnji.
Kako se podaci kreću između predmemorije CPU -a?
Veliko pitanje: kako radi CPU cache memorija?
Najosnovnije rečeno, podaci teku iz RAM -a u predmemoriju L3, zatim u L2 i na kraju u L1. Kada procesor traži podatke za izvođenje operacije, prvo ih pokušava pronaći u predmemoriji L1. Ako ga CPU pronađe, uvjet se naziva pogotkom u predmemoriju. Zatim nastavlja s pronalaskom u L2, a zatim u L3.
Ako CPU ne pronađe podatke u bilo kojoj memoriji, pokušava im pristupiti iz memorije vašeg sustava (RAM). Kada se to dogodi, to je poznato kao propuštanje predmemorije.
Kao što znamo, predmemorija je dizajnirana za ubrzavanje unaprijed i natrag informacija između glavne memorije i CPU -a. Vrijeme potrebno za pristup podacima iz memorije naziva se 'latencija'.
L1 predmemorija ima najmanju latenciju, najbrža je i najbliža jezgri, a L3 ima najveću. Latencija predmemorije memorije povećava se kada dođe do zakašnjenja predmemorije jer CPU mora dohvatiti podatke iz sistemske memorije.
Latencija se nastavlja smanjivati kako računala postaju sve brža i učinkovitija. DDR4 RAM s malim kašnjenjem i super brzi SSD diskovi smanjuju latenciju, čineći cijeli sustav bržim nego ikad. U tome je važna i brzina memorije vašeg sustava.
Budućnost predmemorije procesora
Dizajn predmemorije uvijek se razvija, osobito kako memorija postaje jeftinija, brža i gušća. Na primjer, jedna od najnovijih AMD -ovih inovacija je pametna memorija pristupa i beskonačna predmemorija, a obje povećavaju performanse računala.
Udio Udio Cvrkut E -pošta AMD vs. Intel: Koji je najbolji igraći procesor?Ako gradite računalo za igre na mreži i rastrgani ste između AMD -ovih i Intelovih procesora, vrijeme je da saznate koji je procesor najbolji za vašu igru.
Pročitajte Dalje Povezane teme- Objašnjena tehnologija
- Memorija računala
- CPU
- Računarski dijelovi
Gavin je mlađi urednik za Windows i Explained Technology, redoviti suradnik Really Useful Podcasta i redoviti recenzent proizvoda. Ima diplomu suvremenog pisanja (Hons) sa suvremenom digitalnom umjetnošću opljačkanu s brda Devona, kao i više od desetljeća profesionalnog iskustva u pisanju. Uživa u obilnim količinama čaja, društvenih igara i nogometa.
Više od Gavina PhillipsaPretplatite se na naše obavijesti
Pridružite se našem biltenu za tehničke savjete, recenzije, besplatne e -knjige i ekskluzivne ponude!
Kliknite ovdje za pretplatu