Care este memoria cache

Nu toți proprietarii de calculatoare știu, ceea ce este o cache, deși este utilizat în mod activ de absolut toți producătorii, atât procesatori cât și programe. Unii utilizatori, care au început recent să stăpânească un computer personal, uneori pe forumuri tematice din rețeaua globală, se plâng de viteza redusă a asistenților lor electronici. De exemplu, dacă între rularea scurtă a programului de birou și apariția ferestrei lui durează 5 secunde, atunci acest lucru este considerat un timp uriaș. Sau se susține că acele 10-15 secunde care sunt necesare pentru a porni sistemul de operare de pe un hard disk pe plăci magnetice este o pierdere de timp. În mod surprinzător: cu doar zece ani în urmă, lansarea programului ar putea dura aproape o jumătate de minut și a fost luată în considerare rapid. Evident, un lucru este că performanța calculatoarelor a crescut semnificativ și memoria cache a procesorului a jucat un rol semnificativ în acest sens.

Modulele RAM utilizate în tehnologia informatică se bazează pe tehnologia DRAM (memorie dinamică cu acces aleatoriu). Caracteristicile acestei tehnologii la costuri reduse, fiabilitate ridicată și viteză relativ scăzută. DRAM a fost folosită deja acum zece ani, însă modificările și mai lent ale acesteia. Dacă la acel moment accesul la celulele de memorie a fost efectuat cu o întârziere de aproximativ 200 nanosecunde, acum această valoare a depășit limita de 20 ns. Se pare - viteza ar trebui să fie doar fantastic! Cu toate acestea, în paralel cu îmbunătățirea DRAM, capacitate procesor de autobuz, astfel încât raportul global sa schimbat diferit decât ar putea. Așa că am ajuns la întrebare, ceea ce este un cache. Cum pot crește performanța subsistemului memoria computerului? Răspunsul este evident - puteți înlocui DRAM-ul depășit din punct de vedere moral cu ceva mai progresiv. Dar experiența infamă a Intel cu plăci scumpe Rambus a sugerat că înlocuirea nu ar trebui să mărească semnificativ costul final.

Fără această restricție, nimeni nu s-ar fi crezut că o astfel de memorie cache, deoarece într-un astfel de mecanism nu ar fi punctul de mult. Suficientă pentru a înlocui SRAM mai avansate DRAM (acces static de memorie aleatoriu), iar problema va fi rezolvată. Dar aceasta ar presupune o creștere semnificativă a valorii. Prin urmare, am propus o versiune de compromis a fost atât de succes, care se aplică din momentul primelor blocuri de memorie 80286-viteză sunt aranjate pentru a crește performanța sistemului între modulele de memorie relativ lent și procesor de mare viteză. În raport cu cantitatea de celule DRAM este cantitate extrem de nesemnificativ, variind de la 8 kbps (nivel L1), până la zeci de megabytes (nivel L3). controler speciale trece printr-un flux de date bidirecțional și copii ale acestora într-o memorie rapidă. La următoarea cerere CPU la controalele controler DRAM dacă nu există nici un „stânga“ DATE dreapta, iar în cazul în care se găsesc, procesorul de transmisie este doar o memorie cache. După cum puteți vedea, principiul de funcționare este destul de simplu. apar dificultăți în metodele de implementare: dezvoltatorii trebuie să decidă ce fel de date este duplicat, cum să le actualizeze, modul de îmbunătățire a eficienței muncii, etc. Dar acest lucru este un subiect foarte mare, cu atât mai mult din el poate fi găsit în surse specializate ..

Astfel, răspunsul la întrebarea de ce o memorie cache, poate fi formulată după cum urmează: cache-ul este un tampon în care operatorul scrie / citește date, creșterea performanței subsistemului de memorie.

Și în ceea ce privește aplicațiile de rețea Ce este o memorie cache? browser- utilizatorul când navighează pe Internet folosește aceeași soluție. Atunci când prima deschidere a oricăruia dintre elementele sale, multe pagini (date de imagine) stocate într-un dosar de pe disc, iar pentru ulterioară accesează aceste date nu sunt încărcate de web lent, și sunt introduse în dosarul, creșterea vitezei de navigare. Accelerația este deosebit de vizibilă la viteze reduse la Internet.