แคช CPU คืออะไร?

case หน่วยประมวลผลส่วนกลาง (CPU) เป็นประเภทของหน่วยความจำการเข้าถึงแบบสุ่ม (RAM) ที่สร้างขึ้นโดยตรงในไมโครโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์และถูกกำหนดให้เป็นแคช L1แคช CPU ที่หลากหลายคือความจุ L2 Static Ram (SRAM) ชิปบนเมนบอร์ดหน่วยความจำทั้งสองประเภทนี้เป็นตัวแรกที่สามารถเข้าถึงได้โดยไมโครโปรเซสเซอร์ในการดำเนินการตามคำแนะนำประจำก่อนที่จะใช้หน่วยความจำ RAM มาตรฐานและสิ่งนี้จะช่วยให้โปรเซสเซอร์ปรับปรุงคุณสมบัติประสิทธิภาพ

การฝึกการวางหน่วยความจำแคช CPU บนไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อเข้าถึงหน่วยความจำทันทีเพื่อเพิ่มความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลสำหรับโปรเซสเซอร์ได้ดำเนินการตั้งแต่การสร้างโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ 80486 ที่ผลิตในปี 1989 ซึ่งมีการลงทะเบียนแคช L1 ขั้นพื้นฐานมัน.แคช L2 ระดับที่ใหญ่ขึ้นซึ่งรวมเข้ากับฟังก์ชันการทำงานของโปรเซสเซอร์โดยตรงในปี 1995 ณ ปี 2011 หน่วยความจำแคช CPU ระดับที่สามมีอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์บางระบบที่รู้จักกันในชื่อ L3 ซึ่งเข้าถึงได้ก่อนที่หน่วยความจำ RAM หลักของระบบใช้ตัวเองแต่ละระดับของแคชได้รับการออกแบบให้มีขนาดใหญ่ขึ้นและช้าลงในระยะห่างจากไมโครโปรเซสเซอร์เพิ่มขึ้นระดับแรกสุดของแคช L1 CPU มีขนาด 8 กิโลไบต์ด้วยแคช L2 บนเครื่องเมื่อปี 2550 มีขนาดเกินขนาด 6 เมกะไบต์และบางระบบในปี 2554 มีขนาดบัฟเฟอร์ L4 สูงถึง 64 เมกะไบต์

ฟังก์ชั่นของหน่วยความจำแคชระดับสูงความเร็วต่ำสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์ศูนย์รอบ ๆ วิธีที่พวกเขาปฏิบัติตามคำแนะนำในฐานะที่เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ดำเนินการจะต้องส่งคำขอข้อมูลไปยังหน่วยความจำหลักทั่วทั้งระบบบัสในแง่ของคอมพิวเตอร์นี่เป็นกระบวนการที่ช้ามากดังนั้นนักออกแบบซีพียูที่สร้างขึ้นในทางลัดสำหรับกระบวนการสำหรับข้อมูลที่เข้าถึงได้ซ้ำ ๆ โดยไมโครโปรเซสเซอร์เมื่อข้อมูลที่เข้าถึงบ่อยถูกโหลดลงในแคช CPU ไมโครโปรเซสเซอร์สามารถดำเนินการในอัตราที่เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วยเหตุผลนี้หน่วยความจำหน่วยกระบวนการกลางนี้มักจะเรียกว่าแคชคำสั่งหรือแคชข้อมูลที่เชื่อมโยงโดยตรงกับการทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์และฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์เองในทางตรงกันข้ามข้อมูลส่วนใหญ่ที่เก็บไว้ใน RAM มาตรฐานบนคอมพิวเตอร์เป็นแคชซอฟต์แวร์สำหรับหลาย ๆ โปรแกรมที่คอมพิวเตอร์ทำงานพร้อมกัน

L1 แคชมักเรียกว่าหน่วยความจำที่ได้รับการป้องกันหรือหน่วยความจำที่ไม่มีการจัดสรรที่ไม่เขียนเนื่องจากข้อมูลที่เก็บไว้ในแคชนี้มีความสำคัญต่อฟังก์ชั่นของคอมพิวเตอร์หากถูกเขียนทับโดยไม่ตั้งใจคอมพิวเตอร์อาจประสบความผิดพลาดในการป้องกันทั่วไปซึ่งถูกบังคับให้ปิดตัวเองและรีสตาร์ทเพื่อล้างแคช CPU ที่เสียหายแคช CPU ในระดับต่าง ๆ มีฟังก์ชั่นบัฟเฟอร์เขียนซึ่งพวกเขาจะเขียนข้อมูลที่เก็บไว้ที่นั่นกลับไปที่หน่วยความจำหลักเพื่อเพิ่มพื้นที่ว่างในแคชเมื่อการดำเนินการที่เข้าถึงบ่อยขึ้นจำเป็นต้องมีลำดับความสำคัญสูงกว่าในการประมวลผลcpu แคชจำนวนมากจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของไมโครโปรเซสเซอร์ไปยังจุดที่สามารถทำได้ดีกว่าโปรเซสเซอร์ที่เร็วขึ้นซึ่งมีหน่วยความจำแคชน้อยกว่าที่สร้างขึ้นในระบบความเร็วของรถบัสด้านหน้า (FSB) ยังเป็นเครื่องมือในการกำหนดประสิทธิภาพของไมโครโปรเซสเซอร์โดยทั่วไปแล้วความเร็วของบัสนั้นเป็นคอขวดสำหรับคุณสมบัติประสิทธิภาพในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (พีซี) ซึ่งการประมวลผลจะต้องถูกส่งไปมาทั่วรถบัสไปยังหน่วยความจำอัตรา FSB สูง ณ ปี 2011 สำหรับโปรเซสเซอร์ Core 2 อยู่ในระดับ 1,600 megahertz หรือ 1,600 ล้านรอบต่อวินาทีของชุดคำสั่งคอมพิวเตอร์