خوش آموز درخت تو گر بار دانش بگیرد، به زیر آوری چرخ نیلوفری را


بررسی cache در CPU

بررسی cache در CPU
اساسا، حافظه های L1، L2 و L3 در CPU ها مختلف مشابه حافظه RAM در رایانه هستند. آنها برای کاهش زمان برای دسترسی به داده ها توسط پردازنده ساخته شده اند. این زمان گرفته شده یا تلف شده در اصطلاح تاخیر یا Latency نامیده می شود. و معماری ساخت آنها هم به طرز قابل توجهی متفاوت است. برای مثال Cache L1 با استفاده از ترانزیستورهای بزرگ تر و Trackهای فلزی پهن تری ساخته شده است، که با تبادل فضای کمتر و قدرت بیشتر برای سرعت است. مخازن سطح بالاتر از ترانزیستورهای کوچک تر استفاده می کنند. پیچیدگی دیگر این است که سایر پردازنده ها هم می توانند به Cache L3 دسترسی داشته باشند که زمان تاخیر این دسترسی بطور منظم در حد نانو ثانیه است که تفاوت چندانی برای استفاده کاربران معمولی از کامپیوتر نمی کند اما برای برنامه نویسان کامپیوتر که برنامه های آنها حجم زیادی از اطلاعات را پردازش می کند و از منابع CPU استفاده می کند، مهم است. آنها ممکن تغییرات بزرگی را برای پردازش در روزها یا ماهها ایجاد کنند! یعنی این تغییرات مستلزم بلعیدن قدرت پردازشی پردازنده شود و نیاز باشد که پردازنده از قدرت و سرعت زیادی برخوردار باشد و بتواند این حجم وسیع از پردازش ها را Process کند.

سیستم یکپارچۀ سازمانی راهکار




Cache L1: هنگامی که یک درخواست به سیستم ارسال می شود، CPU دارای برخی از دستورالعمل های اجرایی است که از حافظه رم دریافت می کند. بنابراین برای کاهش تاخیر، پردازنده یک حافظه پنهان را با برخی از داده ها نگه می دارد که پیش بینی می شود مورد نیاز خواهد بود Cache L1 دستورالعمل ها را در ابتدا در این حافظه جست جو می شوند Cache L1 در مقایسه با دیگر سطوح Cache از ظرفیت بسیار پایین تری برخوردار می باشد ولی باید این را هم در نظر داشت که سرعت آن هم بسیار سریعتر است

هر سه نوع حافظه های ذخیره شده توسط CPU کامپیوتر هستند. همه آنها برای سرعت بخشیدن به عملکرد CPU با پیش بینی آنچه که داده ها نیاز دارند، می باشد. هنگامی که این داده ها در یک حافظه ذخیره شده L1، یا L2 یا حافظه L3 ذخیره می شوند، پردازنده می تواند آن را بسیار سریعتر از آن که بتواند آن را از RAM رد کند، به آن دسترسی پیدا کرده و پردازش های لازم روی آنها انجام دهد. ولازم به ذکر است که Cache L1 با Cpu یکپارچه یا Integrate شده است.

Cache L2: اگر CPU اطلاعاتی را که در Cache L1 نیاز دارد پیدا نکند، Cache L2 را بررسی می کند. میزان فضای Cache L2 بزرگتر از فضای Cache L1 است اما سرعت آن هم کندتر می باشد و از طرفی اندازه ظرفیت آن هم افزایش می یابد بدین معنی که می تواند اطلاعات بیشتری را در خود جای دهد در واقع یک حافظه میانی بینه Cache L1 و Cache L2 می باشد. Cache L2 یک حافظه خارجی بوده و در اصل روی مادربرد در نزدیکی CPU نصب شده است. Cache L2 در حال حاضر در CPU مجتمع شده است.

Cache L3: در نهایت، اگر CPU نمی تواند آنچه را که باید در Cache L1 و Cache L2 پیدا کند، به سراغ Cache L3 می رود که ظرفیت این لایه از Cache بزرگتر از دو لایه بالایی است. این Cache ها زنجیره پردازش دیتا را تغذیه می کنند، بنابراین اگر بخشی از داده ها به صورت مرتب مورد نیاز باشد، از حافظه L3 تا حافظه L2 یا از حافظه L2 تا حافظه L1 حرکت می کند. Cache L3 برای جلوگیری از Latency پردازش اطلاعات از Ram به CPU قرار دارد یا به تعبیری به منظور جلوگیری از bottle neck پردازش اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرد. این Cache از ظرفیت بیشتری نسبت به سایر سطوح Cache برخوردار است این درست است که سرعت آن از Cache L1 و Cache L2 کمتر است اما با این حال باز هم سرعت آن بسیار بیشتر از RAM می باشد.

superuser

نمایش دیدگاه ها (0 دیدگاه)

دیدگاه خود را ثبت کنید:

انتخاب تصویر ویرایش حذف
توجه! حداکثر حجم مجاز برای تصویر 500 کیلوبایت می باشد.


دسته بندی مطالب خوش آموز