Introduzione alla memoria cache: definizione, tipi, prestazioni [MiniTool Wiki]

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Memoria cache

Definizione

Cos'è la memoria cache? La memoria cache è un componente del computer basato su chip. Può rendere più efficiente il recupero dei dati dalla memoria del computer. Funziona come un'area di archiviazione temporanea in cui i processori del computer possono facilmente recuperare i dati e può fungere da buffer tra RAM e CPU.

Mancia: Per ulteriori informazioni sulla CPU, puoi andare a MiniTool Sito ufficiale di.

Qual è lo scopo della memoria cache? Può essere utilizzato per velocizzare e sincronizzare con CPU ad alta velocità. Salva i dati e le istruzioni richiesti di frequente in modo che possano essere utilizzati immediatamente dalla CPU quando necessario. La memoria cache è più costosa della memoria principale o della memoria disco, ma meno costosa dei registri della CPU.

Tipi

Tradizionalmente, il tipo di memoria cache era classificato come 'livello' per descrivere la sua vicinanza e accessibilità al microprocessore. I livelli di memoria cache sono i seguenti:

Livello 1: La cache di livello 1 è la cache primaria, che è molto veloce, ma relativamente piccola. Di solito è incorporato come cache della CPU nel chip del processore.

Livello 2: La cache di livello 2 è la cache secondaria, che di solito è più grande della cache di livello 1. La cache L2 può essere incorporata nella CPU oppure in un chip separato o in un coprocessore e ha un bus di sistema di standby ad alta velocità che collega la cache e la CPU.

Livello 3: La cache di livello 3 è la memoria specializzata, che mira a migliorare le prestazioni del livello 1 e del livello 2. Sebbene la cache L3 sia solitamente il doppio della velocità di DRAMMA , La cache L1 o L2 potrebbe essere molto più veloce della cache L3. Con i processori multi-core, ogni core può avere cache L1 e L2 dedicate, ma possono condividere cache L3.

In passato, le cache L1, L2 e L3 venivano create utilizzando una combinazione di componenti del processore e della scheda madre. Ora, la tendenza è quella di integrare tutti e tre i livelli di cache di memoria nella CPU stessa. Forse sei interessato a questo post - [Guida 2020] Come scegliere una scheda madre per il tuo PC .

Mappatura

I tre tipi di mappatura utilizzati per la memoria cache sono i seguenti: mappatura diretta, mappatura associativa e mappatura set-associativa. I dettagli sono i seguenti:

Mappatura diretta: La tecnica più semplice è la mappatura diretta. Mappa ogni blocco della memoria principale su una sola possibile linea di cache. Oppure, nella mappatura diretta, alloca ogni blocco di memoria a una riga specifica nella cache.

Se un blocco di memoria occupava in precedenza una riga quando è necessario caricare un nuovo blocco, il vecchio blocco verrà scartato. Lo spazio degli indirizzi è diviso in due parti: il campo indice e il campo etichetta.

Mappatura associativa: In questo tipo di mappatura, la memoria associativa viene utilizzata per memorizzare i contenuti e gli indirizzi delle parole di memoria. Qualsiasi blocco può entrare in qualsiasi riga della cache. Ciò significa che la parola id bit viene utilizzata per identificare quale parola è necessaria nel blocco, ma l'etichetta diventa tutti i bit rimanenti.

Ciò rende possibile posizionare qualsiasi parola ovunque nella cache. È considerata la forma di mappatura più veloce e flessibile.

Mappatura associativa dei set: Questo modulo di mappatura è una forma avanzata di mappatura diretta, che elimina gli svantaggi della mappatura diretta. L'associazione di set risolve il problema del possibile jitter nei metodi di mappatura diretta.

Lo fa dicendo che invece di avere esattamente una riga, un blocco può essere mappato nella cache, creeremo un gruppo di diverse righe insieme per eseguire questo set. Un blocco in memoria può quindi essere mappato a qualsiasi riga di una particolare raccolta.

Prestazione

Prima controlla una voce corrispondente nella cache quando il processore deve leggere o scrivere in una posizione nella memoria principale. Le prestazioni della memoria cache vengono solitamente misurate in una quantità chiamata rapporto di successo. È possibile utilizzare blocchi di cache di dimensioni maggiori, associatività più elevata e tassi di errore ridotti. Migliora le prestazioni della cache riducendo il costo degli errori e riducendo il tempo necessario per raggiungere la cache.

Vedi anche: Come cancellare la cache di sistema di Windows 10 [aggiornato al 2020]

Parole finali

Per concludere, questo post introduce alcune informazioni sulla memoria cache. Hai conosciuto la definizione, i tipi e la proposta di esso. Inoltre, puoi anche conoscere le prestazioni e la mappatura della memoria cache da questo post.