Τύποι μνήμης προσωρινής μνήμης σε CPU

Μια προσωρινή μνήμη χρησιμοποιείται από την CPU για πρόσβαση σε δεδομένα από την κύρια μνήμη σε σύντομο χρονικό διάστημα. Είναι μια μικρή και πολύ γρήγορη προσωρινή μνήμη αποθήκευσης. Έχει σχεδιαστεί για να επιταχύνει τη μεταφορά δεδομένων ή οδηγιών. Η CPU Cache βρίσκεται μέσα ή κοντά στο τσιπ CPU. Τα δεδομένα / οδηγίες που χρησιμοποιούνται πιο πρόσφατα ή συχνά από τη CPU αποθηκεύονται στη CPU. Ένα αντίγραφο δεδομένων / οδηγιών αποθηκεύεται ως προσωρινή μνήμη όταν η CPU τα χρησιμοποιεί για πρώτη φορά που ανακτήθηκε από τη μνήμη RAM. Την επόμενη φορά που η CPU χρειάζεται τα δεδομένα / οδηγίες, θα εμφανίζεται στην κρυφή μνήμη. Εάν βρεθούν εκεί τα απαιτούμενα δεδομένα / οδηγίες, τότε ανακτάται από τη μνήμη cache αντί για την κύρια μνήμη.

Τύποι / Επίπεδα μνήμης cache

Ένας υπολογιστής έχει πολλά διαφορετικά επίπεδα μνήμης cache. Όλα τα επίπεδα μνήμης cache είναι ταχύτερα από τη μνήμη RAM. Η προσωρινή μνήμη που είναι πιο κοντά στην CPU είναι πάντα πιο γρήγορη από τα άλλα επίπεδα, αλλά κοστίζει περισσότερο και αποθηκεύει λιγότερα δεδομένα από άλλα επίπεδα. Οι τύποι / επίπεδα μνήμης cache εξηγούνται παρακάτω.

Επίπεδο 1 ή L1 Cache Memory

Η μνήμη cache L1 είναι ενσωματωμένη στο τσιπ επεξεργαστή και είναι πολύ γρήγορη επειδή λειτουργεί με την ταχύτητα του επεξεργαστή. Ονομάζεται επίσης κύρια ή εσωτερική προσωρινή μνήμη. Έχει λιγότερη μνήμη σε σύγκριση με άλλα επίπεδα προσωρινής μνήμης και μπορεί να αποθηκεύσει έως και 64kb μνήμη cache. Αυτή η προσωρινή μνήμη αποτελείται από SRAM (Στατική RAM). Κάθε φορά που ο επεξεργαστής ζητά πληροφορίες από τη μνήμη, ο ελεγκτής προσωρινής μνήμης στο τσιπ χρησιμοποιεί ειδικά κυκλώματα για να ελέγξει αν τα δεδομένα μνήμης βρίσκονται ήδη στην προσωρινή μνήμη. Εάν υπάρχει, τότε το σύστημα απαλλάσσεται από την χρονοβόρα πρόσβαση στην κύρια μνήμη.

Μνήμη προσωρινής μνήμης επιπέδου 2 ή L2

Η μνήμη προσωρινής μνήμης L2 είναι μεγαλύτερη αλλά πιο αργή από την προσωρινή μνήμη L1. Χρησιμοποιείται για να δείτε τις πρόσφατες προσβάσεις που δεν επιλέγονται από την προσωρινή μνήμη L1 και συνήθως αποθηκεύει 64kb στη μνήμη cache 2MB. Στην CPU υπάρχει επίσης μια προσωρινή μνήμη L2. Εάν τα L1 και L2 cache χρησιμοποιούνται μαζί, τότε οι πληροφορίες που λείπουν που δεν υπάρχουν στην L1 cache μπορούν να ανακτηθούν γρήγορα από την L2 cache. Όπως και οι κρυφές μνήμες L1, οι κρυφές μνήμες L2 αποτελούνται από SRAM αλλά είναι μεγαλύτερες. Το L2 είναι συνήθως ένα ξεχωριστό τσιπ RAM (SRAM) και βρίσκεται μεταξύ της CPU και του DRAM (Κύρια μνήμη).

Μνήμη προσωρινής μνήμης επιπέδου 3 ή L3

Η μνήμη L3 Cache είναι μια βελτιωμένη μορφή μνήμης που υπάρχει στη μητρική πλακέτα του υπολογιστή. Είναι μια επιπλέον προσωρινή μνήμη ενσωματωμένη στη μητρική πλακέτα μεταξύ του επεξεργαστή και της κύριας μνήμης για να επιταχύνει τις διαδικασίες επεξεργασίας. Μειώνει το χρονικό κενό μεταξύ αιτήματος και ανάκτησης δεδομένων και οδηγιών πολύ πιο γρήγορα από την κύρια μνήμη. Η προσωρινή μνήμη L3 χρησιμοποιείται με επεξεργαστές σήμερα, με περισσότερο από 3MB αποθηκευτικό χώρο.