Qu'est-ce qu'un cache CPU?
Le cache de l'unité de traitement centrale (CPU) est un type de mémoire d'accès aléatoire (RAM) qui est construit directement dans le microprocesseur lui-même d'un ordinateur et est désigné comme cache L1.Une autre variété de cache CPU est des puces RAM statiques L2 (SRAM) à capacité L2 sur la carte mère.Ces deux types de mémoire sont les premiers à être accessibles par le microprocesseur pour effectuer des instructions de routine avant l'utilisation de la mémoire RAM standard, ce qui donne aux processeurs des caractéristiques de performance améliorées.
La pratique de placer la mémoire de cache CPU sur les microprocesseurs pour un accès immédiat à la mémoire afin d'accélérer l'accès aux données du processeur a été effectué depuis la création du processeur informatique 80486 réalisé en 1989, qui avait un registre de cache L1 rudimentaire intégré dansil.De plus grands niveaux de cache L2 qui ont été directement intégrés dans la fonctionnalité de processeur sont utilisés en 1995. En 2011, un troisième niveau de mémoire de cache CPU existe également dans certains systèmes informatiques appelés L3, accessibles avant la mémoire RAM principale du systèmelui-même est utilisé.Chaque niveau de cache est conçu pour être plus grand et plus lent en performance à mesure que sa distance par rapport au microprocesseur augmente.Les premiers niveaux de cache CPU L1 avaient une taille de 8 kilo-kilo-kilo-kilo-kilo-kilo-kilo-kilo, avec du cache L2 sur les machines en 2007, dépassant déjà la limite de taille de 6 mégaoctets, et certains systèmes en 2011 ayant incorporé un tampon de cache L4 allant jusqu'à 64 mégaoctets.
La fonction de la mémoire de cache à haut débit et à faible volume pour les microprocesseurs centres de la façon dont ils effectuent des instructions.En tant que microprocesseur effectue des opérations, il doit traditionnellement envoyer des demandes de données à la mémoire principale dans le bus système.En termes informatiques, il s'agit d'un processus très lent, de sorte que les concepteurs de processeurs ont été construits en raccourcis pour le processus de données accessible à plusieurs reprises par le microprocesseur.Lorsque les données fréquemment accessibles sont déjà chargées dans le cache CPU, le microprocesseur peut effectuer des opérations à un taux beaucoup plus rapide et plus efficace.Pour cette raison, cette mémoire centrale de l'unité de processus est souvent appelée cache d'instructions ou cache de données où elle est directement liée à la fonctionnalité du microprocesseur et du matériel de l'ordinateur lui-même.En revanche, une grande partie des données stockées dans RAM standard sur un ordinateur est un cache logiciel pour les nombreux programmes que l'ordinateur exécute simultanément.
Le cache L1 est également souvent appelé mémoire protégée ou mémoire avec une allocation sans écriture,Comme les données stockées dans ce cache sont essentielles à la fonction de l'ordinateur.S'il est accidentellement écrasé, l'ordinateur peut subir un défaut de protection général où il est obligé de s'arrêter et de redémarrer pour effacer le cache CPU corrompu.Divers niveaux de cache CPU ont une fonctionnalité de tampon d'écriture, où ils rédigeront des données stockées à la mémoire principale pour libérer de l'espace dans le cache lorsque les opérations plus fréquemment accessibles doivent prendre une priorité plus élevée dans le traitement.
De grandes quantités de cache CPU amélioreront les performances des microprocesseurs à un point où il peut surpasser un processeur plus rapide qui a moins de mémoire de cache intégrée dans le système.La vitesse du bus frontal (FSB) est également déterminant dans la détermination des performances du microprocesseur.Les vitesses de bus en général ont traditionnellement été un goulot d'étranglement pour les caractéristiques de performance sur les ordinateurs personnels (PC) où le traitement doit être canalisé dans les deux sens à travers le bus pour la mémoire.Les taux FSB élevés en 2011 pour les processeurs Core 2 sont à un niveau de 1 600 mégahertz, soit 1 600 millions de cycles par seconde, des ensembles d'instructions informatiques.