En introduktion till cacheminne: definition, typer, prestanda [MiniTool Wiki]

An Introduction Cache Memory

Snabb navigering:

Cacheminne

Definition

Vad är cacheminne? Cacheminne är en chipbaserad datorkomponent. Det kan göra att data kan hämtas från datorns minne mer effektivt. Det fungerar som ett tillfälligt lagringsområde där datorprocessorer enkelt kan hämta data och det kan fungera som en buffert mellan Bagge och CPU.

Dricks: Om du vill lära dig mer information om CPU: n kan du gå till MiniTool Officiella webbplats.

Vad är syftet med cacheminne? Den kan användas för att påskynda och synkronisera med höghastighets-CPU. Det sparar ofta efterfrågade data och instruktioner så att de kan användas till CPU omedelbart vid behov. Cacheminne är dyrare än huvudminne eller diskminne, men billigare än CPU-register.

Typer

Traditionellt klassades cacheminnetypen som 'nivå' för att beskriva dess närhet och tillgänglighet till mikroprocessorn. Nivåerna i cacheminnet är som följer:

Nivå 1: Nivå 1-cache är den primära cachen, som är mycket snabb men relativt liten. Det är vanligtvis inbäddat som ett CPU-cache i processorchipet.

Nivå 2: Nivå 2-cache är den sekundära cachen, som vanligtvis är större än nivå 1-cache. L2-cache kan vara inbäddad i CPU: n, eller så kan den vara i ett separat chip eller samprocessor och den har en höghastighets standby-systembuss som ansluter cache och CPU.

Nivå 3: Nivå 3-cache är det specialminne som syftar till att förbättra prestanda för nivå 1 och nivå 2. Även om L3-cache vanligtvis är dubbelt så hög som DRAMA , L1 eller L2 cache kan vara mycket snabbare än L3 cache. Med processorer med flera kärnor kan varje kärna ha dedikerade L1- och L2-cachar, men de kan dela L3-cacheminnen.

Tidigare skapades L1-, L2- och L3-cacher med en kombination av processor- och moderkortkomponenter. Nu är trenden att integrera alla tre nivåer av minnescache i själva CPU: n. Du kanske är intresserad av det här inlägget - [2020-guide] Hur man väljer ett moderkort för din dator .

nivån på cacheminnet

Kartläggning

De tre mappningstyperna som används för cacheminne är följande: direkt mappning, associativ mappning och set-associativ mappning. Detaljerna är som följer:

Direkt mappning: Den enklaste tekniken är direkt kartläggning. Det mappar varje block med huvudminnet till endast en möjlig cachelinje. Eller, i direkt mappning, tilldela varje minnesblock till en specifik rad i cachen.

Om ett lagringsblock tidigare upptog en rad när ett nytt block måste laddas kommer det gamla blocket att kasseras. Adressutrymmet är uppdelat i två delar: indexfältet och etikettfältet.

Associativ kartläggning: I denna typ av kartläggning används associativt minne för att lagra innehåll och adresser till minnesord. Varje block kan komma in i vilken rad som helst i cachen. Detta innebär att ordet id-bit används för att identifiera vilket ord som behövs i blocket, men etiketten blir alla återstående bitar.

Detta gör det möjligt att placera vilket ord som helst i cachen. Det anses vara den snabbaste och mest flexibla mappningsformen.

Set-associativ kartläggning: Denna kartläggningsform är en förbättrad form av direkt kartläggning, vilket eliminerar nackdelarna med direkt kartläggning. Set-association löser problemet med möjlig jitter i direktmappningsmetoder.

Det gör detta genom att säga att istället för att ha exakt en rad kan ett block mappas i cachen, kommer vi att skapa en grupp med flera rader tillsammans för att utföra denna uppsättning. Ett block i minnet kan sedan mappas till valfri rad i en viss samling.

Prestanda

Den kontrollerar först efter en motsvarande post i cachen när processorn behöver läsa eller skriva till en plats i huvudminnet. Cacheminnets prestanda mäts vanligtvis i ett belopp som kallas träffförhållandet. Du kan använda större cache-blockstorlekar, högre associativitet och minskade missfrekvenser. Förbättra cache-prestandan genom att minska kostnaden för missningar och minska tiden för cache.

Se även: Så här rensar du systemcache Windows 10 [2020 Uppdaterad]

Slutord

För att avsluta, det här inlägget introducerar lite information om cacheminne. Du har känt definitionen, typerna såväl som förslaget till den. Dessutom kan du också känna till cacheminnets prestanda och kartläggning från det här inlägget.