Cum funcționează memoria CACHE a procesorului?

memoria CACHEToată lumea a auzit de memorie în lumea calculatoarelor, însă destul de puțini sunt cei care știu că și procesorul are o memorie a lui. Oamenii sunt obișnuiți să cunoască memoria calculatoarelor după acele plăcuțe RAM care se văd, HDD/SSD care sunt componente palpabile, iar numele lor conține de asemenea sintagma memorie.

Ei bine, în toată această ecuație a calculatoarelor super rapide mai există un tip de memorie fără de care tehnologia modernă practic nu ar putea să existe la nivelul din ziua de azi. Este vorba de memoria CACHE a procesorului și cred că mulți dintre voi v-ați întreba acum de ce Dumnezeului este nevoie de memorie încorporată în procesor… Nu e de ajuns memoria RAM care în ziua de azi poate ajunge în calculatoarele normale în cantități industriale?

Se pare că nu. Dacă ar fi să facem așa o scară gradată cu vitezele acestor memorii, am putea spune că memoria RAM e mult mai rapidă de cât memoria de stocare – HDD, însă procesorul are nevoie de o memorie și mai rapidă astfel încât să  poată ține pasul cu evoluția tehnologică din ultimii ani.

Gândiți-vă cât de mult au evoluat procesoarele în ultimii 10 -15 ani doar iar fără această memorie CACHE implementată în cipuri nu s-ar fi putut face nimic. Procesoarele ar fi putut fi comparate cu un angajat foarte neproductiv și fără chef de muncă, tot așteptând datele de la RAM – bottleneck.

Reprezentarea procesorului

Reprezentarea procesorului

Aici intervine memoria CACHE care spre deosebire de memoria sistemului Dynamic RAM- DRAM, memoria procesorului este Static RAM – SRAM. Memoria SRAM este mult mai scumpă și ocupă un spațiu mai mare dar este mult mai rapidă față de DRAM pentru că nu trebuie să fie constant reîmprospătată pentru a reține datele.

Un procesor de talie medie are doar câțiva MB de memorie cache dar această componentă profită la maxim de cei câțiva MB. Procesorul solicită informație din RAM, apoi o stochează în această memorie CACHE. Urmează apoi un proces complex bazat pe algoritmi prin care procesorul ghicește care va fi următoarea informație necesară ca să o poată cere din memoria RAM.

De multe ori, acest procedeu de ghicit nu funcționează tocmai corect iar procesoarele ajung să sufere de cache misses. Evident, totul este încetinit din cauza acestor erori pentru că una e să se caute informația în memoria CACHE și alta este să se caute într-o memorie RAM mult mai înceată.

Din fericire, procesoarele moderne au devenit destul de bune la ghicit și la decis ce anume să rețină în memoria cache. Astfel, rare sunt situațiile în care apar problemele. În ziua de azi există o rată de 80% în ceea ce privește depozitarea informațiilor corecte în memoria CACHE.

Să cumpărăm procesoare cu mai multă memorie CACHE?

Bineînțeles că da, dacă vă permiteți, întotdeauna trebuie să cumpărați procesoare cu multă memorie CACHE. Le puteți identifica după specificația L3 Cache afișată pe site-urile magazinelor, la specificațiile produselor cu pricina. Și dacă vă întrebați ce naiba s-a întâmplat cu primele două nivele de memorie CACHE de s-a ajuns să conteze doar L3, acestea două sunt părți mult mai mici și mai rapide ale memoriei de care procesorul se va folosi înainte să ajungă la L3 CACHE. Dacă nu găsește ce are nevoie în L1, merge în L2, apoi în L3, apoi în RAM.cache

În ce aplicații contează memoria CACHE?

În mod normal nu o să vezi îmbunătățiri semnificative de performanță în jocuri sau în navigarea pe internet dacă o să optezi pentru un procesor cu mai mulți MB de memorie CACHE, însă cu siguranță vei observa că acel calculator se va mișca per total mult mai bine. Oricum nu trebuie să te gândești prea mult la chestia asta pentru că procesoarele folosite explicit pentru anumite aplicații intensive de genul overclocking-ului vin oricum cu ceva mai mulți MB L3 CACHE.

Ai ceva de spus? Lasă un comentariu.

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Citește articolul precedent:
TCP
TCP/IP

Nu cu mult timp în urmă, televizoarelor noastre le lipseau culorile și foloseau niște unde captate de la antene terestre...

Închide