Home-theater-designers
Računalniški procesorji so v zadnjih letih precej napredovali. Tranzistorji so vsako leto manjši, napredek pa dosega točko, ko Moorejev zakon postaja odveč.
Kar zadeva procesorje, ne štejejo le tranzistorji in frekvence, ampak tudi predpomnilnik.
Morda ste že slišali za predpomnilnik, ko se pogovarjate o procesorjih (centralnih procesnih enotah). Vendar se tem številkam predpomnilnika procesorja ne posvečamo dovolj pozornosti, niti niso glavni poudarek oglasov za CPE.
Torej, kako pomemben je predpomnilnik procesorja in kako deluje?
Kaj je predpomnilnik procesorja?
Preprosto povedano, predpomnilnik pomnilnika procesorja je le zelo hitra vrsta pomnilnika. V prvih dneh računalništva sta bila hitrost procesorja in hitrost pomnilnika nizka. Vendar so se v osemdesetih letih hitrosti procesorjev začele hitro povečevati. Takratni sistemski pomnilnik (RAM) se ni mogel spopasti z naraščajočimi hitrostmi procesorja ali se mu ujemati, zato se je rodila nova vrsta izjemno hitrega pomnilnika: predpomnilnik procesorja.
Zdaj ima vaš računalnik v sebi več vrst pomnilnika.
Obstaja primarni pomnilnik, na primer trdi disk ali SSD, ki shranjuje večino podatkov - operacijski sistem in programe.
Naprej imamo pomnilnik z naključnim dostopom, splošno znan kot RAM . To je veliko hitrejše od primarnega pomnilnika, vendar je le kratkoročni medij za shranjevanje. Vaš računalnik in programi v njem uporabljajo RAM za shranjevanje pogosto dostopnih podatkov, kar pomaga, da so dejanja v računalniku prijetna in hitra.
Nazadnje, procesor ima v sebi še hitrejše pomnilniške enote, znane kot predpomnilnik pomnilnika procesorja.
Računalniški pomnilnik ima hierarhijo, ki temelji na njegovi hitrosti delovanja. Predpomnilnik procesorja je na vrhu te hierarhije in je najhitrejši. Je tudi najbližje mestu centralne obdelave, ki je del samega CPE -ja.
Računalniški pomnilnik je na voljo tudi v različnih vrstah.
Predpomnilnik je oblika statičnega RAM -a (SRAM), medtem ko je vaš običajni sistemski RAM znan kot dinamični RAM (DRAM). Statični RAM lahko hrani podatke, ne da bi jih bilo treba stalno osveževati, za razliko od DRAM -a, zaradi česar je SRAM idealen za predpomnilnik.
Kako deluje predpomnilnik procesorja?
Programi in aplikacije v računalniku so zasnovani kot niz navodil, ki jih procesor razlaga in izvaja. Ko zaženete program, se navodila prebijejo iz primarnega pomnilnika (trdega diska) v CPE. Tu nastopi hierarhija pomnilnika.
Podatki se najprej naložijo v RAM in nato pošljejo v procesor. Danes procesorji lahko izvajajo ogromno število navodil na sekundo. Da bi v celoti izkoristil svojo moč, CPU potrebuje dostop do zelo hitrega pomnilnika, kamor prihaja predpomnilnik procesorja.
Pomnilniški krmilnik vzame podatke iz RAM -a in jih pošlje v predpomnilnik procesorja. Odvisno od vašega procesorja se krmilnik nahaja na procesorju ali nabor čipov Northbridge na vaši matični plošči.
Pomnilniški predpomnilnik nato prenaša podatke naprej in nazaj v procesorju. Hierarhija pomnilnika obstaja tudi v predpomnilniku procesorja.
Povezano: Kaj je CPU in kaj počne?
Ravni predpomnilnika procesorja: L1, L2 in L3
Predpomnilnik procesorja je razdeljen na tri ravni: L1, L2 in L3. Hierarhija pomnilnika je spet glede na hitrost in s tem velikost predpomnilnika.
Torej, ali velikost predpomnilnika procesorja vpliva na zmogljivost?
L1 predpomnilnik
Predpomnilnik L1 (raven 1) je najhitrejši pomnilnik, ki je prisoten v računalniškem sistemu. Kar zadeva prednost dostopa, ima predpomnilnik L1 podatke, ki jih CPU najverjetneje potrebuje pri dokončanju določene naloge.
Velikost predpomnilnika L1 je odvisna od procesorja. Nekateri vrhunski potrošniški procesorji imajo zdaj 1 MB predpomnilnika L1, na primer Intel i9-9980XE, vendar ti stanejo ogromno denarja in so še vedno redki. Nekateri nabori strežnikov, na primer Intelov Xeon, imajo tudi 1-2 MB pomnilnika L1.
Ni 'standardne' velikosti predpomnilnika L1, zato morate pred nakupom preveriti specifikacije procesorja, da ugotovite natančno velikost predpomnilnika L1.
Predpomnilnik L1 je običajno razdeljen na dva dela: predpomnilnik navodil in predpomnilnik podatkov. Predpomnilnik navodil obravnava informacije o operaciji, ki jo mora CPU izvesti, medtem ko podatkovni predpomnilnik vsebuje podatke, na katerih je treba operacijo izvesti.
L2 predpomnilnik
Predpomnilnik L2 (2. stopnja) je počasnejši od predpomnilnika L1, vendar večji. Kjer lahko predpomnilnik L1 meri v kilobajtih, sodobni pomnilnik L2 meri v megabajtih. Na primer, AMD -jev visoko ocenjen Ryzen 5 5600X ima 384 KB predpomnilnika L1 in 3 MB predpomnilnika L2 (plus 32 MB predpomnilnika L3).
Velikost predpomnilnika L2 se razlikuje glede na procesor, vendar je njegova velikost običajno med 256 KB in 8 MB. Večina sodobnih procesorjev bo spakiralo več kot 256 KB predpomnilnika L2, ta velikost pa zdaj velja za majhno. Poleg tega imajo nekateri najmočnejši sodobni procesorji večji predpomnilnik L2, ki presega 8 MB.
prenos operacijskega sistema Windows 10 na nov računalnik
Kar zadeva hitrost, predpomnilnik L2 zaostaja za predpomnilnikom L1, vendar je še vedno veliko hitrejši od sistemskega RAM -a. Predpomnilnik L1 je običajno 100 -krat hitrejši od vašega RAM -a, medtem ko je predpomnilnik L2 približno 25 -krat hitrejši.
L3 predpomnilnik
V predpomnilnik L3 (raven 3). V prvih dneh so pomnilniški predpomnilnik L3 dejansko našli na matični plošči. To je bilo zelo dolgo nazaj, ko je bila večina procesorjev le enojedrni procesorji. Zdaj je lahko predpomnilnik L3 v vašem procesorju ogromen, vrhunski potrošniški procesorji pa vsebujejo predpomnilnike L3 do 32 MB. Nekateri predpomnilniki procesorja L3 strežnika lahko presežejo to vrednost, do 64 MB.
Predpomnilnik L3 je največja, a tudi najpočasnejša enota predpomnilnika. Sodobni procesorji vključujejo predpomnilnik L3 na samem procesorju. Čeprav predpomnilnik L1 in L2 obstajata za vsako jedro na samem čipu, je predpomnilnik L3 bolj podoben splošnemu pomnilniškemu področju, ki ga lahko uporabi celoten čip.
Na naslednji sliki so prikazane ravni predpomnilnika pomnilnika procesorja za procesor Intel Core i5-3570K:
Upoštevajte, kako je predpomnilnik L1 razdeljen na dva dela, medtem ko sta L2 in L3 večja.
Koliko predpomnilnika CPU potrebujem?
To je dobro vprašanje. Več je bolje, kot bi lahko pričakovali. Najnovejši procesorji bodo seveda vključevali več predpomnilnika procesorja kot starejše generacije, s potencialno hitrejšim predpomnilnikom. Ena stvar, ki jo lahko naredite, je, da se naučite kako učinkovito primerjati procesorje . Obstaja veliko informacij in učenje, kako primerjati in primerjati različne procesorje, vam lahko pomaga pri pravilni odločitvi o nakupu.
Kako se podatki premikajo med predpomnilniki CPU -ja?
Veliko vprašanje: kako deluje predpomnilnik procesorja?
V svojem najosnovnejšem smislu podatki tečejo iz RAM -a v predpomnilnik L3, nato v L2 in na koncu v L1. Ko procesor išče podatke za izvedbo operacije, jih najprej poskuša najti v predpomnilniku L1. Če ga CPE najde, se pogoj imenuje zadetek predpomnilnika. Nato ga najde v L2 in nato L3.
Če CPE ne najde podatkov v nobenem pomnilniku, jih poskuša dostopati iz sistemskega pomnilnika (RAM). Ko se to zgodi, je to znano kot zamuda predpomnilnika.
Kot vemo, je predpomnilnik zasnovan tako, da pospešuje informacije med glavnim pomnilnikom in CPE -jem. Čas, potreben za dostop do podatkov iz pomnilnika, se imenuje 'zakasnitev'.
Predpomnilnik L1 ima najnižjo zakasnitev, saj je najhitrejši in najbližje jedru, L3 pa najvišjo. Če pride do zamude predpomnilnika, se zakasnitev pomnilnika poveča, saj mora procesor pridobiti podatke iz sistemskega pomnilnika.
Latenca se še naprej zmanjšuje, ko računalniki postajajo hitrejši in učinkovitejši. DDR4 RAM z nizko zakasnitvijo in zelo hitri SSD diski zmanjšujejo zakasnitve, zaradi česar je celoten sistem hitrejši kot kdaj koli prej. Pri tem je pomembna tudi hitrost vašega sistemskega pomnilnika.
Prihodnost predpomnilnika procesorja
Oblikovanje predpomnilnika se nenehno razvija, še posebej, ker je pomnilnik cenejši, hitrejši in gostejši. Na primer, ena najnovejših AMD -jevih inovacij je pomnilnik pametnega dostopa in neskončni predpomnilnik, ki povečujeta zmogljivost računalnika.
Deliti Deliti Cvrkutati E-naslov AMD vs. Intel: Kateri je najboljši igralni procesor?Če izdelujete igralni računalnik in ste razpeti med procesorji AMD in Intel, je čas, da se naučite, kateri procesor je najboljši za vašo igralno ploščad.
Preberite Naprej Sorodne teme- Pojasnjena tehnologija
- Pomnilnik računalnika
- CPU
- Računalniški deli
Gavin je mlajši urednik za Windows in Technology Explained, redni sodelavec v Zares uporabnem podcastu in redni recenzent izdelkov. Ima diplomo iz sodobnega pisanja z odliko z odliko z digitalnimi umetniškimi praksami, izkopano iz hribov Devona, pa tudi več kot desetletje profesionalnih pisnih izkušenj. Uživa v velikih količinah čaja, družabnih iger in nogometa.
Več od Gavina PhillipsaNaročite se na naše novice
Pridružite se našemu glasilu za tehnične nasvete, ocene, brezplačne e -knjige in ekskluzivne ponudbe!
Kliknite tukaj, da se naročite