Типы кэш-памяти в процессоре

Кэш используется ЦП для доступа к данным из основной памяти за короткое время. Это небольшая и очень быстрая память для временного хранения. Он предназначен для ускорения передачи данных или инструкций. Кэш ЦП расположен внутри микросхемы ЦП или рядом с ней. Данные / инструкции, которые используются ЦП в последнее время или часто используются, хранятся в ЦП. Копия данных / инструкций сохраняется как кеш, когда ЦП использует их в первый раз, которые извлекаются из ОЗУ. В следующий раз, когда ЦП потребуются данные / инструкция, он заглянет в кеш. Если требуемые данные / инструкции найдены там, они извлекаются из кэш-памяти, а не из основной памяти.

Типы / уровни кэш-памяти

Компьютер имеет несколько разных уровней кэш-памяти. Кэш-память всех уровней быстрее, чем ОЗУ. Кэш, расположенный ближе к ЦП, всегда быстрее, чем другие уровни, но он стоит больше и хранит меньше данных, чем другие уровни. Типы / уровни кэш-памяти описаны ниже.

Кэш-память уровня 1 или L1

Кэш-память L1 построена на микросхеме процессора и работает очень быстро, потому что работает со скоростью процессора. Его также называют первичным или внутренним кешем. Он имеет меньше памяти по сравнению с другими уровнями кеш-памяти и может хранить до 64 КБ кэш-памяти. Этот кеш состоит из статического ОЗУ (SRAM). Каждый раз, когда процессор запрашивает информацию из памяти, контроллер кэш-памяти на микросхеме использует специальную схему, чтобы сначала проверить, находятся ли уже данные памяти в кэше. Если он присутствует, то система избавлена ​​от трудоемкого доступа к основной памяти.

Кэш-память уровня 2 или L2

Кэш-память L2 больше, но медленнее, чем кэш L1. Он используется для просмотра недавних обращений, которые не выбираются кешем L1, и обычно хранит 64 КБ в кэш-памяти 2 МБ. Кэш L2 также находится на процессоре. Если кэш L1 и L2 используются вместе, то недостающая информация, которой нет в кэше L1, может быть быстро извлечена из кеша L2. Как и кеши L1, кеши L2 состоят из SRAM, но они больше. L2 обычно представляет собой отдельную микросхему статической RAM (SRAM) и располагается между CPU и DRAM (основной памятью).

Кэш-память уровня 3 или L3

Кэш-память L3 - это расширенная форма памяти, присутствующая на материнской плате компьютера. Это дополнительный кэш, встроенный в материнскую плату между процессором и основной памятью для ускорения операций обработки. Это сокращает промежуток времени между запросом и получением данных и инструкций намного быстрее, чем основная память. Кэш L3 в настоящее время используется в процессорах, имея в нем более 3 МБ памяти.