Wat is een cachebus?

Een cachebus is een speciale hogesnelheidsbus die een computerprocessor gebruikt om te communiceren met zijn cachegeheugen.Ook bekend als een achterbus, werkt het met een veel hogere snelheid dan de systeembus.Een cachebus verbindt rechtstreeks een processorkern met zijn cache;Het loopt onafhankelijk van de processorbus en brengt gegevens over een breder, minder beperkt pad.Een cachebus wordt in de meeste moderne processors gebruikt om de tijd te verminderen die nodig is om vaak toegankelijke gegevens te lezen of te wijzigen.

In de jaren tachtig bevond het cachegeheugen meestal op het moederbord, niet op de processorchip zelf.De cache was toegankelijk via de processorbus, net als het reguliere systeemgeheugen.De hoeveelheid cache -geheugen was vaak vrij klein en werd alleen aangeboden als een optionele verbetering van het systeemprestaties.

Naarmate de processorsnelheid en efficiëntie in het begin van de jaren negentig toenamen, werd de processorbus een knelpunt;Fast Cache -geheugen had een manier nodig om met de processor te communiceren zonder te wachten op veel langzamer systeemgeheugen en invoer-/uitvoerbewerkingen om te voltooien.Halverwege de jaren negentig hebben de meeste nieuwe processors een dual-bus-architectuur overgenomen om dit probleem op te lossen.Er is een high-speed cachebus gemaakt om rechtstreeks toegang te krijgen tot de cache.Deze bus wordt niet gebruikt voor iets anders mdash; Alle andere gegevensoverdrachten maken gebruik van de langzamere processorbus, ook bekend als de voorzijde van de voorzijde.De processor kan beide bussen tegelijkertijd gebruiken, wat resulteert in aanzienlijk betere prestaties.

Vroege dual-bus ontwerpen gebruikten vaak gebruikte cachegeheugen op het moederbord;Grote hoeveelheden on-chip cache waren nog niet kosteneffectief vanwege de productieproblemen van de productie.Latere ontwerpen bevatten vaak een mix van interne en externe cache naarmate de opbrengst verbeterde.Moderne processors gebruiken meestal een grote hoeveelheid interne cache;Velen omvatten 8 megabytes (MB) of meer, vergeleken met oudere ontwerpen die vaak slechts 8 kilobytes (KB) hadden.In moderne ontwerpen waar de hele cache on-chip is, kan de cachebus vrij kort zijn met een zeer breed datadoute, 512 bits in sommige processors.De bus loopt meestal op dezelfde snelheid als de processor zelf.Het eindresultaat is dat cache-inhoud zeer snel kan worden gelezen of gewijzigd.

Elke kern van een multi-core processor kan zijn eigen cache hebben of een grote gemeenschappelijke cache delen.In beide gevallen verbindt een cachebus elke kern met het juiste cachegeheugen.Wanneer elke processorkern zijn eigen afzonderlijke cache heeft, kunnen coherentieproblemen ontstaan.Wanneer een kern bijvoorbeeld gegevens bijwerkt in de cache, worden andere kopieën van die gegevens in andere caches verouderd of oud.Een manier waarop dit type probleem kan worden opgelost, is door een speciaal type cachebus te gebruiken, soms een inter-core bus genoemd.Deze bus verbindt alle caches samen zodat iedereen kan controleren wat de anderen doen mdash; Als de ene een stukje gedeelde gegevens bijwerkt, kunnen de anderen onmiddellijk de nieuwe inhoud weerspiegelen.