Libovolný počítač funguje jako počítač, do kterého se vstupují počáteční data a od kterého se vyžaduje výstup výsledků určitých výpočtů. K ukládání vstupních a výstupních dat se používají pevné disky (HDD) a / nebo disky SSD (SSD), paměť s náhodným přístupem (RAM / RAM) a mezipaměť procesoru (CPU Cache).
Přečtěte si také: Jak funguje moderní počítačový procesor
Dopad mezipaměti na zpracování dat
Navzdory skutečnosti, že RAM přenáší informace z disků do procesoru a naopak, relativně rychle, ani velmi produktivní RAM nemůže poskytnout takovou rychlost přenosu dat, aby CPU nečinně nečinilo. Aby se minimalizovala doba, kdy CPU čeká na požadované informace, byla do samotného procesoru přidána ultrarychlá nebo superoperativní paměť zvaná mezipaměť. Jeho struktura, účel a vliv budou diskutovány v tomto článku.
Zařízení mezipaměti procesoru
Mezipaměť se skládá ze dvou částí: řadiče a paměti. Díky paměti je vše jednoduché: ukládá informace potřebné pro výpočty a výsledky zpracování informací. Řadič provádí funkci procesoru požadavku a vyhledávače požadovaných dat v mezipaměti pro provádění výpočtů nebo vysílání / příjem odchozích a příchozích dat z hlavní paměti.
Mezipaměť procesoru je rozdělena do několika úrovní: od L1 do L3. Některé modely měly L4, ačkoli čtvrtá úroveň, která byla použita v procesorech, jako jsou Core i7-5775C a Core i5-5675C, byla kvůli vysokým maloobchodním nákladům opuštěna.
- L1 - mezipaměť první úrovně, má minimální objem nepřesahující několik stovek kilobajtů a nejvyšší rychlost, což umožňuje vydávat informace okamžitě po žádosti. Každé jádro má svůj vlastní obvod L1. Informace uložené v mezipaměti první úrovně jsou nezbytné nebo nejčastěji požadované pro výpočty procesoru.
- L2 - mezipaměť druhé úrovně, o něco větší, může dosáhnout pár megabajtů, zatímco už není tak rychlá. Dočasně ukládá důležitá data, která mají pro výpočty nižší prioritu. Stejně jako u L1 má každé jádro své vlastní rozložení paměti L2.
- L3 - mezipaměť třetí úrovně, největší objem, dosahuje deseti a dokonce o něco více megabajtů, ale navíc nejpomalejší. Obsahuje data, u kterých je relativně nepravděpodobné, že budou požadována, zatímco třetí úroveň je společná pro všechna jádra, což zlepšuje interakci mezi nimi.
Obecný princip mezipaměti je následující: procesor požádá řadič o získání některých dat z paměti. Řídicí jednotka podle složitých algoritmů postupně přistupuje k úrovním, tj. Od L1 do L3, při hledání potřebných informací. Algoritmy řadiče musí skutečně předpovídat, jaké informace bude procesor potřebovat pro další výpočty. Pokud na L1 nejsou žádná data, pak je vyhledávání po L2 a poté po L3, zatímco je vytvořeno odpovídající zpoždění, při kterém CPU čeká na potřebné informace. Pouze když požadovaná data nejsou v mezipaměti, dojde k požadavku na RAM a CPU je skutečně nečinný, komunikace mezi úrovněmi mezipaměti nepřesáhne deset nanosekund, i když jsou informace vyhledávány na poslední úrovni L3.
Obecně lze schéma mezipaměti a jejího řadiče ve vztahu k procesoru a paměti RAM zobrazit takto:
Jak vidíte, mezi CPU a RAM je mezipaměť, představovaná řadičem a paměťovými buňkami podle úrovní. Příjem informací z jakékoli buňky je mnohem rychlejší než „dlouhá cesta“ do RAM.
Přečtěte si také: Moderní počítač procesor zařízení
Dopad mezipaměti
Přesně řečeno, procesor nepotřebuje mezipaměť. Současně však uživatelé čelili dlouhé čekací době, než RAM přenese potřebná data do CPU atd. Pro každý segment jakékoli operace.Každá čekací doba začala od několika sekund a skončila několika minutami. Mezipaměť procesoru tedy ovlivňuje především pohodlí uživatele při práci s počítačem, což výrazně snižuje čekací dobu.
Shrneme-li výše uvedené, ukázalo se, že mezipaměť ovlivňuje výkon procesoru a zbavuje ji nutnosti pokaždé vyžadovat do paměti RAM stejná data a ukládat je na CPU „blízko“. V tomto případě CPU již nemusí neustále aktualizovat informace pro stejný typ výpočtů a provádí je co nejrychleji. V tomto případě se procesor stane podmíněně nezávislým na frekvenci RAM, protože rozdíl mezi 1066 MHz a 2400 MHz nebude 2,25krát, ale do 5% pro přenos informací mezi CPU a RAM.
Jak zjistit, kolik mezipaměti má procesor
Pokud si chcete koupit procesor, bylo by nejlepší zobrazit hodnoty úrovní mezipaměti na oficiálním webu výrobce:
- Příklad zobrazení technických specifikací na webu AMD.
- Příklad zobrazení technických specifikací na webu Intel.
Přejít na oficiální stránky AMD
Přejít na oficiální stránky společnosti Intel
Pokud chcete vědět, kolik mezipaměti má váš procesor, měli byste použít monitor systému "Správce úloh" - požadované hodnoty jsou uvedeny na záložce "Výkon".
Závěr
Je třeba shrnout, že mezipaměť procesoru má primární vliv na jeho výkon a celkový komfort uživatele při práci s PC, aniž by uživatele nutila jen tak dlouho sedět u počítače a čekat, až si komponenty systému navzájem předají potřebné informace pro výpočty. Mezipaměť zároveň uživatele připravila o naléhavou potřebu vybrat a používat nejrychlejší, a proto drahý HDD nebo SSD, spolu s vysokofrekvenční RAM, aby se minimalizovaly již tak velké prostoje. Čím větší a segmentovanější mezipaměť (AMD kdysi pro svou novou řadu procesorů vytvořila společnou L1 a vycházely s velmi nízkým výkonem), tím rychleji pracuje CPU, což je pro uživatele pohodlnější a naopak.