Наскільки важливий кеш процесора?

Кеш процесора – це надзвичайно важлива частина сучасного комп’ютера. Коли комп’ютери були повільніше було менше різниці в швидкості між швидкістю передачі пам’яті комп’ютера і швидкістю, з якою процесор міг робити обчислення. Процесор може проводити розрахунки швидко тільки якщо він може швидко передати дані. Якщо процесор не має будь-яких даних для розрахунку на цикл, він пропускає цикл і розрахунок не відбудеться до наступного циклу. Кеш процесора працює, щоб усунути порожні цикли, наскільки це можливо.

Що таке кеш процесора?
Кеш процесора – це швидка пам’ять, до якої процесор може отримати доступ якомога швидше. Тип пам’яті, який використовується в кеші процесора знаходиться на одному кристалі з процесором і набагато дорожче у виробництві, ніж звичайна оперативна пам’ять. Кеш процесора істотно швидше, ніж оперативна пам’ять і містить інформацію про те, до чого процесор буде негайно і неодноразово звертатися. Чим швидше пам’ять працює на частоті оновлення, яка ближче до тактовій частоті процесора, тим більше процесор буде зводити до мінімуму порожні цикли.

рівні кешу
У сучасному процесорі кеш процесора виріс з одного рівня на цілих три рівня. Нижні рівні кеша швидше і містять менше пам’яті, чим вищий рівень кеша. Рівні кешу називаються L1 на gthdjv рівні b L2 для другого рівня і так далі. Рівні до L1 безпосередньо працює з процессорjv компьютерf. Така практика існує тому, що дешевше і практичніше мати велику кеш-пам’ять L3, яка може бути легко доступна, ніж в кеш-пам’ять L2. Кілька рівнів стравлюють між собою, щоб підвищити продуктивність системи. За даними «Архітектура ПК», щоб збільшити швидкість процесора на 10 відсотків і подвоїти розмір кеша може привести до 30-відсотковий приріст продуктивності.

Як вибудовуються цикли
Кеш процесора може істотно підвищити продуктивність системи. Тому, процесор має дані для обробки на якомога більшій кількості циклів. Процесор обробляє дані в циклах, тобто він приймає і виводить інформацію по кожному з цих нано-вторинних процесів. Кеш-пам’ять L1 вибудовується з процесором, так що він має дані для роботи на кожному циклі. Кеш L2 може перемістити потік даних в кеш L1 кожного третього циклу, в той час як кеш-пам’ять L3 може обробляти тільки кожні 12 циклів.

Скорочення порожніх циклів
Процес кешування істотно підвищує швидкість обробки даних, тому що система пам’яті може бути в змозі обробити дані кожні 50 циклів, або на 2 відсотки ефективності. Багаторівневі процеси передачі даних, які неодноразово звертаються до більш швидкої пам’яті, скільки необхідно, щоб збільшити з 2% ККД до 98% ККД. Чим швидше процесор, тим більше кеш процесора, необхідного для підвищення продуктивності.

Ссылка на основную публикацию