Bộ đệm CPU là gì?

Bộ đệm bộ phận xử lý trung tâm (CPU) là một loại bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) được tích hợp trực tiếp vào bộ vi xử lý của máy tính và được chỉ định là bộ đệm L1.Một loại bộ đệm CPU khác là chip RAM tĩnh L2 (SRAM) có hạn chế trên bo mạch chủ.Cả hai loại bộ nhớ này là loại đầu tiên được truy cập bởi bộ vi xử lý trong việc thực hiện các hướng dẫn thường xuyên trước khi sử dụng bộ nhớ RAM tiêu chuẩn và điều này cung cấp cho bộ xử lý cải thiện đặc điểm hiệu suất.Thực hành đặt bộ nhớ bộ nhớ cache CPU trên bộ vi xử lý để truy cập ngay vào bộ nhớ để tăng tốc độ truy cập dữ liệu cho bộ xử lý đã được thực hiện kể từ khi tạo bộ xử lý máy tính 80486 được thực hiện vào năm 1989, có một thanh ghi bộ nhớ cach L1 thô sơ được tích hợp vàoNó.Các mức độ lớn hơn của bộ đệm L2 được tích hợp trực tiếp vào chức năng bộ xử lý được sử dụng vào năm 1995. Tính đến năm 2011, mức độ thứ ba của bộ nhớ bộ nhớ cache CPU cũng tồn tại trong một số hệ thống máy tính được gọi là L3, được truy cập trước bộ nhớ RAM chính của hệ thốngBản thân nó được sử dụng.Mỗi cấp độ của bộ đệm được thiết kế để lớn hơn và chậm hơn về hiệu suất khi khoảng cách của nó từ bộ vi xử lý tăng lên.Các mức sớm nhất của bộ đệm CPU L1 có kích thước 8 kilobyte, với bộ đệm L2 trên máy tính đến năm 2007 đã vượt qua giới hạn kích thước 6 megabyte và một số hệ thống tính đến năm 2011 đã kết hợp bộ đệm bộ đệm L4 có kích thước lên tới 64 megabyte.

Chức năng của bộ nhớ cache tốc độ thấp, tốc độ thấp cho bộ vi xử lý tập trung vào cách chúng thực hiện các hướng dẫn.Là một bộ vi xử lý thực hiện các hoạt động, theo truyền thống, nó phải gửi các yêu cầu dữ liệu đến bộ nhớ chính trên xe buýt hệ thống.Về mặt máy tính, đây là một quá trình rất chậm, vì vậy các nhà thiết kế CPU đã tích hợp các phím tắt cho quy trình cho dữ liệu được truy cập nhiều lần bởi bộ vi xử lý.Khi dữ liệu được truy cập thường xuyên đã được tải vào bộ đệm CPU, bộ vi xử lý có thể thực hiện các hoạt động với tốc độ nhanh hơn và hiệu quả hơn nhiều.Vì lý do này, bộ nhớ đơn vị quy trình trung tâm này thường được gọi là bộ đệm hướng dẫn hoặc bộ đệm dữ liệu nơi nó được gắn trực tiếp với chức năng của bộ vi xử lý và phần cứng của chính máy tính.Ngược lại, phần lớn dữ liệu được lưu trữ trong RAM tiêu chuẩn trên máy tính là bộ đệm phần mềm cho nhiều chương trình mà máy tính đang chạy đồng thời. Bộ đệm L1 cũng thường được gọi là bộ nhớ được bảo vệ hoặc bộ nhớ với phân bổ không có chữ, phân bổ,Vì dữ liệu được lưu trữ trong bộ đệm này là điều cần thiết cho chức năng của máy tính.Nếu nó vô tình bị ghi đè, máy tính có thể bị lỗi bảo vệ chung khi buộc phải tự tắt và khởi động lại để xóa bộ đệm CPU bị hỏng.Các cấp độ khác nhau của bộ đệm CPU có chức năng bộ đệm ghi, trong đó chúng sẽ ghi dữ liệu được lưu trữ ở đó trở lại bộ nhớ chính để giải phóng không gian trong bộ đệm khi các hoạt động được truy cập thường xuyên hơn cần ưu tiên xử lý cao hơn.Một lượng lớn bộ đệm CPU sẽ tăng cường hiệu suất của bộ vi xử lý đến một điểm mà nó có thể vượt trội hơn một bộ xử lý nhanh hơn có bộ nhớ lưu trữ ít hơn được tích hợp vào hệ thống.Tốc độ của xe buýt phía trước (FSB) cũng là công cụ xác định hiệu suất của bộ vi xử lý.Tốc độ xe buýt nói chung có truyền thống là một nút cổ chai cho các đặc điểm hiệu suất trên máy tính cá nhân (PC) trong đó việc xử lý phải được chuyển qua lại trên xe buýt để nhớ.Tỷ lệ FSB cao tính đến năm 2011 cho bộ xử lý Core 2 ở mức 1.600 megahertz, hoặc 1.600 triệu chu kỳ mỗi giây, của các bộ hướng dẫn máy tính.