ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับหน่วยความจำแคช: คำจำกัดความประเภทประสิทธิภาพ [MiniTool Wiki]

An Introduction Cache Memory

การนำทางอย่างรวดเร็ว:

ข้อมูลที่ถูกเก็บไว้

คำจำกัดความ

หน่วยความจำแคชคืออะไร? หน่วยความจำแคชเป็นส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ชิป สามารถทำให้การดึงข้อมูลจากหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์มีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำหน้าที่เป็นพื้นที่จัดเก็บชั่วคราวที่โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์สามารถดึงข้อมูลได้ง่ายและสามารถทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ระหว่าง แกะ และ CPU

เคล็ดลับ: หากต้องการเรียนรู้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ CPU คุณสามารถไปที่ MiniTool เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ

วัตถุประสงค์ของหน่วยความจำแคชคืออะไร? สามารถใช้เพื่อเร่งความเร็วและซิงโครไนซ์กับ CPU ความเร็วสูง จะบันทึกข้อมูลและคำแนะนำที่ร้องขอบ่อยเพื่อให้สามารถใช้กับ CPU ได้ทันทีเมื่อจำเป็น หน่วยความจำแคชมีราคาแพงกว่าหน่วยความจำหลักหรือหน่วยความจำดิสก์ แต่ราคาถูกกว่าการลงทะเบียน CPU

ประเภท

ตามเนื้อผ้าประเภทหน่วยความจำแคชถูกจัดประเภทเป็น 'ระดับ' เพื่ออธิบายความใกล้เคียงและการเข้าถึงไมโครโปรเซสเซอร์ ระดับของหน่วยความจำแคชมีดังนี้:

ระดับ 1: แคชระดับ 1 เป็นแคชหลักซึ่งเร็วมาก แต่ค่อนข้างเล็ก โดยปกติจะฝังเป็นแคชของ CPU ในชิปประมวลผล

ระดับ 2: แคชระดับ 2 คือแคชรองซึ่งโดยปกติจะมีขนาดใหญ่กว่าแคชระดับ 1 แคช L2 สามารถฝังอยู่ใน CPU หรืออาจอยู่ในชิปหรือตัวประมวลผลร่วมที่แยกจากกันและมีบัสระบบสแตนด์บายความเร็วสูงที่เชื่อมต่อแคชและ CPU

ระดับ 3: แคชระดับ 3 เป็นหน่วยความจำเฉพาะซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระดับ 1 และระดับ 2 แม้ว่าโดยปกติแคช L3 จะมีความเร็วเป็นสองเท่าของ ละคร แคช L1 หรือ L2 อาจเร็วกว่าแคช L3 มาก ด้วยโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์แต่ละคอร์สามารถมีแคช L1 และ L2 เฉพาะ แต่สามารถแชร์แคช L3 ได้

ในอดีตแคช L1, L2 และ L3 ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบของโปรเซสเซอร์และเมนบอร์ดร่วมกัน ตอนนี้แนวโน้มคือการรวมแคชหน่วยความจำทั้งสามระดับเข้ากับซีพียู บางทีคุณอาจสนใจโพสต์นี้ - [คู่มือปี 2020] วิธีเลือกเมนบอร์ดสำหรับพีซีของคุณ .

ระดับของหน่วยความจำแคช

การทำแผนที่

ประเภทการแม็ปสามประเภทที่ใช้สำหรับหน่วยความจำแคชมีดังนี้: การแม็ปโดยตรงการแม็ปแบบเชื่อมโยงและการแม็ปแบบกำหนดความสัมพันธ์ รายละเอียดมีดังต่อไปนี้:

การทำแผนที่โดยตรง: เทคนิคที่ง่ายที่สุดคือการทำแผนที่โดยตรง แมปหน่วยความจำหลักแต่ละบล็อกกับบรรทัดแคชที่เป็นไปได้เพียงบรรทัดเดียว หรือในการแมปโดยตรงให้จัดสรรบล็อกหน่วยความจำแต่ละบล็อกไปยังบรรทัดเฉพาะในแคช

หากบล็อกพื้นที่เก็บข้อมูลก่อนหน้านี้ครอบครองแถวเมื่อจำเป็นต้องโหลดบล็อกใหม่บล็อกเก่าจะถูกทิ้ง พื้นที่แอดเดรสแบ่งออกเป็นสองส่วนคือฟิลด์ดัชนีและฟิลด์เลเบล

การทำแผนที่เชื่อมโยง: ในการทำแผนที่ประเภทนี้หน่วยความจำที่เชื่อมโยงใช้เพื่อเก็บเนื้อหาและที่อยู่ของคำในหน่วยความจำ บล็อกใด ๆ สามารถป้อนบรรทัดใดก็ได้ของแคช ซึ่งหมายความว่าคำว่า id bit ถูกใช้เพื่อระบุคำที่ต้องการในบล็อก แต่ label จะกลายเป็นบิตที่เหลือทั้งหมด

ทำให้สามารถวางคำใดก็ได้ในแคช ถือเป็นรูปแบบการทำแผนที่ที่รวดเร็วและยืดหยุ่นที่สุด

การแมปแบบกำหนดความสัมพันธ์: รูปแบบการทำแผนที่นี้เป็นรูปแบบการทำแผนที่โดยตรงที่ปรับปรุงแล้วซึ่งช่วยขจัดข้อเสียของการทำแผนที่โดยตรง การตั้งค่าการเชื่อมโยงช่วยแก้ปัญหาความกระวนกระวายใจที่เป็นไปได้ในวิธีการทำแผนที่โดยตรง

โดยบอกว่าแทนที่จะมีบรรทัดเดียวบล็อกสามารถแมปในแคชได้เราจะสร้างกลุ่มหลายแถวเข้าด้วยกันเพื่อดำเนินการชุดนี้ จากนั้นบล็อกในหน่วยความจำสามารถแมปกับแถวใดก็ได้ของคอลเล็กชันเฉพาะ

ประสิทธิภาพ

ขั้นแรกจะตรวจสอบรายการที่เกี่ยวข้องในแคชเมื่อโปรเซสเซอร์ต้องการอ่านหรือเขียนไปยังตำแหน่งในหน่วยความจำหลัก โดยปกติประสิทธิภาพหน่วยความจำแคชจะวัดเป็นจำนวนที่เรียกว่าอัตราส่วนการเข้าชม คุณสามารถใช้ขนาดบล็อกแคชที่ใหญ่ขึ้นการเชื่อมโยงที่สูงขึ้นและอัตราการพลาดที่ลดลง ปรับปรุงประสิทธิภาพของแคชโดยลดต้นทุนการพลาดและลดเวลาในการกดแคช

ดูเพิ่มเติมที่: วิธีล้างแคชระบบ Windows 10 [อัปเดตปี 2020]

คำพูดสุดท้าย

สรุปได้ว่าโพสต์นี้แนะนำข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับหน่วยความจำแคช คุณได้รู้จักคำจำกัดความประเภทและข้อเสนอของมันแล้ว นอกจากนี้คุณยังสามารถทราบประสิทธิภาพของหน่วยความจำแคชและการแมปได้จากโพสต์นี้