Rodzaje pamięci podręcznej w procesorze

Pamięć podręczna jest używana przez procesor w celu uzyskania dostępu do danych z pamięci głównej w krótkim czasie. Jest to mała i bardzo szybka pamięć tymczasowa. Ma na celu przyspieszenie przesyłania danych lub instrukcji. Pamięć podręczna procesora znajduje się wewnątrz lub w pobliżu układu procesora. Dane / instrukcje, które są ostatnio lub najczęściej używane przez CPU, są przechowywane w CPU. Kopia danych / instrukcji jest przechowywana jako pamięć podręczna, gdy procesor używa ich po raz pierwszy, pobierając z pamięci RAM. Następnym razem, gdy procesor będzie potrzebował danych / instrukcji, zajrzy do pamięci podręcznej. Jeśli wymagane dane / instrukcje zostaną tam znalezione, są one pobierane z pamięci podręcznej zamiast z pamięci głównej.

Rodzaje / poziomy pamięci podręcznej

Komputer ma kilka różnych poziomów pamięci podręcznej. Wszystkie poziomy pamięci podręcznej są szybsze niż pamięć RAM. Pamięć podręczna, która jest bliżej procesora, jest zawsze szybsza niż inne poziomy, ale kosztuje więcej i przechowuje mniej danych niż inne poziomy. Typy / poziomy pamięci podręcznej są wyjaśnione poniżej.

Pamięć podręczna poziomu 1 lub L1

Pamięć podręczna L1 jest zbudowana na chipie procesora i jest bardzo szybka, ponieważ działa z prędkością procesora. Jest również nazywany podstawową lub wewnętrzną pamięcią podręczną. Ma mniej pamięci w porównaniu z innymi poziomami pamięci podręcznej i może przechowywać do 64kb pamięci podręcznej. Ta pamięć podręczna jest wykonana z SRAM (statyczna pamięć RAM). Za każdym razem, gdy procesor żąda informacji z pamięci, kontroler pamięci podręcznej na chipie wykorzystuje specjalny obwód, aby najpierw sprawdzić, czy dane pamięci znajdują się już w pamięci podręcznej. Jeśli jest obecny, system oszczędza czasochłonny dostęp do pamięci głównej.

Pamięć podręczna poziomu 2 lub L2

Pamięć podręczna L2 jest większa, ale wolniejsza niż pamięć podręczna L1. Służy do wyświetlania ostatnich dostępów, które nie są wybierane przez pamięć podręczną L1 i zwykle przechowuje 64 KB w pamięci podręcznej 2 MB. W procesorze znajduje się również pamięć podręczna L2. Jeśli pamięć podręczna L1 i L2 są używane razem, wówczas brakujące informacje, których nie ma w pamięci podręcznej L1, można szybko odzyskać z pamięci podręcznej L2. Podobnie jak pamięci podręczne L1, pamięci podręczne L2 składają się z pamięci SRAM, ale są większe. L2 jest zwykle oddzielnym układem statycznej pamięci RAM (SRAM) i znajduje się między procesorem a DRAM (pamięcią główną).

Pamięć podręczna poziomu 3 lub L3

Pamięć L3 Cache to ulepszona forma pamięci znajdująca się na płycie głównej komputera. Jest to dodatkowa pamięć podręczna wbudowana w płytę główną między procesorem a pamięcią główną w celu przyspieszenia operacji przetwarzania. Zmniejsza odstęp czasu między żądaniem a pobieraniem danych i instrukcji znacznie szybciej niż pamięć główna. Pamięć podręczna L3 jest obecnie używana w procesorach, mając w sobie ponad 3 MB pamięci.