.RU

Устройства ЭВМ: КЭШ-память

Реферат ученика 8Г класса Гринченко Евгения

Москва, Гимназия №1567

Сентябрь 2004 г.

Кэш-память – это высокоскоростная память произвольного доступа, используемая процессором компьютера для временного хранения информации. Она увеличивает производительность, поскольку хранит наиболее часто используемые данные и команды «ближе» к процессору, откуда их можно быстрее получить.

Кэш-память напрямую влияет на скорость вычислений и помогает процессору работать с более равномерной загрузкой. Представьте себе массу информации, используемой в школе. Небольшие объемы информации, необходимой в первую очередь, висят на стене над столом. Точно так же вы храните под рукой информацию по текущим урокам. Реже используемые справочники лежат на полке, рядом со столом. Литература, к которой вы обращаетесь совсем редко, занимает полки книжного шкафа.

Компьютеры хранят данные аналогично. Когда приложение начинает работать, данные и команды переносятся с медленного жесткого диска в оперативную память произвольного доступа, откуда процессор может быстро их получить. Оперативная память выполняет роль кэша для жесткого диска.

Существует два типа кэш-памяти: внутренняя (от 8 до 64 Кбайт) – размещается внутри процессора и внешняя ( от 256 Кбайт до 1Мбайт устанавливается на системной плате.

Хотя оперативная память намного быстрее диска, тем не менее и она не успевает за потребностями процессора. Поэтому данные, которые требуются часто, переносятся на следующий уровень быстрой памяти, называемой кэш-памятью второго уровня. Она может располагаться на отдельной высокоскоростной микросхеме статической памяти, установленной в непосредственной близости от процессора ( в новых процессорах кэш-память второго уровня интегрирована непосредственно в микросхему процессора.)

На более высоком уровне информация, используемая чаще всего, хранится в специальной секции процессора, называемой кэш-памятью первого уровня. Это самая быстрая память.

Процессор Pentium III имеет кэш-память первого уровня емкостью 32 Кбайт на микросхеме процессора и либо кэш-память второго уровня емкостью 256 Кбайт на микросхеме, либо кэш-память второго уровня емкостью 512 Кбайт, не интегрированную с процессором.

Когда процессору нужно выполнить команду, он сначала анализирует состояние своих регистров данных. Если необходимых данных в регистрах нет, он обращается к кэш-памяти первого уровня, а затем – кэш-памяти второго уровня. Если данных нет ни в одной кэш-памяти, процессор обращается к оперативной памяти. И только в том случае, если нужных данных нет и там, он считывает данные с жесткого диска.

Когда процессор обнаруживает данные в одном из КЭШей, это называют «попаданием», неудачу называет «промахом». Каждый промах вызывает задержку, поскольку процессор будет пытаться обнаружить данные на другом, более медленном уровне. В хорошо спроектированных системах с программными алгоритмами, которые выполняют предварительную выборку данных до того, как они потребуются, процент «попаданий» может достигать 90.

Частота промахов при обращении к кэш-памяти может быть значительно снижена за счет увеличения емкости КЭШа. Но большая кэш-память требует больше энергии, генерирует больше тепла и увеличивает число бракованных микросхем при производстве.

Один из способов обойти эти трудности – передача логики управления кэш-памятью от аппаратного обеспечения к программному.

Управляемая программным образом кэш-память сейчас существует лишь в исследовательских лабораториях.


v-the-options-for-maintaining-order-and-controlling-crime-doklad-specialnogo-dokladchika-po-voprosu-o-vnesudebnih.html
v-tot-zhe-den-stradanie-svyatoj-muchenici-vasilisi-zhitiya-svyatih-tom-9-sentyabr.html
v-tretej-glave-vliyanie-obrazovatelnoj-sredi-na-upravlenie-socializaciej-osuzhdennih-v-ispravitelnih-uchrezhdeniyah.html
v-uchebnaya-karta-disciplini-uchebno-metodicheskij-kompleks-disciplini-dpp-f-17-pedagogicheskoe-fizkulturno-sportivnoe.html
v-ulyanovske-podvedeni-itogi-ii-vserossijskogo-festivalya-studencheskogo-sporta.html
v-v-bezuglova-zav-otd-kraevedeniya-r-d-kudyakova-zav-sektorom-otd-kraevedeniya-stranica-2.html
  • nauka.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-psihiatriya-s-osnovami-narkologii.html
  • school.bystrickaya.ru/individualnij-personificirovannij-uchet-v-sisteme-gosudarstvennogo-pensionnogo-strahovaniya.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-1-kognitivnie-osobennosti-109-stvo-yunost-vzroslost-starost-pod-obshej-redakciej-a-a-reana-sankt-peterburg.html
  • literature.bystrickaya.ru/chast-pervaya-lichhost-v-zerkale-kulturi-biografiya-i-sudba.html
  • thesis.bystrickaya.ru/programma-kursa-biologii-dlya-7-klassa-zhivotnie.html
  • education.bystrickaya.ru/1-kolichestvo-zaregistrirovannih-malih-predpriyatij-doklad-dinamika.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/programma-disciplini-istoriya-izuchaemogo-regiona-kitaya-dlya-napravleniya-41-03-03-vostokovedenie-i-afrikanistika.html
  • universitet.bystrickaya.ru/tema-10-predvaritelnoe-rassledovanie-ponyatie-formi-usloviya-uchebno-metodicheskij-kompleks-uchebnoj-disciplini.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/uchebnij-plan-podgotovki-i-attestacii-professionalnih-buhgalterov-kommercheskih-organizacij-240-chasov.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-8-vozniknovenie-zhizni-n-n-evsyukov-vselennaya-zhizn-soznanie-obshestvo.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-26-vzleti-i-padeniya-lyubvi-chto-filosof-zhan-pol-sartr-nazival-durnoj-veroj-k-perekladivaniyu-otvetstvennosti.html
  • reading.bystrickaya.ru/literaturovedenie-ploshadka-1-mou-sosh-8-obrazovatelnij-centr-g-o-otradnij-ul-pionerskaya-31-sekciya-nauchno-tehnicheskaya.html
  • studies.bystrickaya.ru/glava-tridcat-vtoraya-pravdivaya-istoriya-pro-lyubov.html
  • pisat.bystrickaya.ru/temi-referatov-metodika-ovladeniya-tehnikoj-bega-na-korotkie-i-dlinnie-distancii-metodika-ovladeniya-peredvizheniya-na-lizhah.html
  • desk.bystrickaya.ru/oglavlenie-byulleten-novih-postuplenij-za-maj-2009-goda.html
  • literatura.bystrickaya.ru/rossijskoj-federacii-v-kachestve-uchebnika-dlya-studentov-visshih-uchebnih-zavedenij-obuchayushihsya-po-ekonomicheskim-specialnostyam-i-napravleniyam.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/rashodi-byudzheta-rf-i-rb.html
  • bukva.bystrickaya.ru/slabosti-intuitivnogo-mishleniya.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/organizacionno-pravovoe-obespechenie-deyatelnosti-komiteta-po-mezhdunarodnim-delam-gd-fs-rf-chast-3.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/epilog-perehodyashij-v-prolog-sergej-golubickij.html
  • notebook.bystrickaya.ru/kniga-povestej-i-rasskazov-stranica-4.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/programma-rasschitana-na-odin-god-obucheniya-68-chasov2-chasa-v-nedelyu-izuchenie-biologii-napravleno-na-dostizhenie-sleduyushih-celej-osvoenie-znanij.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/stroitelstvo-chast-8.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/42-soderzhanie-disciplini-rabochaya-uchebnaya-programma-disciplini-ekonomika-diagnostika-i-effektivnost-deyatelnosti.html
  • pisat.bystrickaya.ru/stanovlenie-i-razvitie-socialnoj-psihologii-v-rossii.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/raschetno-graficheskaya-rabota-2-prilozheniya-proizvodnoj.html
  • student.bystrickaya.ru/3-tematika-zadanij-po-razlichnim-formam-programma-disciplini-ekonomiko-pravovie-aspekti-finansovoj-deyatelnosti.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/reshenie-zadach-matematicheskoj-statistiki-po-teme-proverka-statisticheskih-gipotez.html
  • school.bystrickaya.ru/intervyu-stanovlenie-i-razvitie-predstavlenij-i-professionalnom-otbore-i-professionalnoj-motivacii-3.html
  • composition.bystrickaya.ru/politika-i-religiya-f-i-tyutchev-pered-vami-velikaya-kniga-velikogo-cheloveka.html
  • writing.bystrickaya.ru/27-raboti-po-zavalivaniyu-i-podemu-macht-1-naznachenie-i-oblast-primeneniya-4.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/osobennosti-taktiki-rassledovaniya-ubijstv-chast-7.html
  • uchit.bystrickaya.ru/trebovaniya-k-urovnyu-podgotovkivipusknikov-srednej-polnoj-shkoli-primernie-programminachalnogo-obshego-obrazovaniya.html
  • shpora.bystrickaya.ru/vzaimodejstvie-cheloveka-s-prirodoj-metodika-ekologicheskogo-vospitaniya-doshkolnikov-nikolaeva-s-n.html
  • desk.bystrickaya.ru/pervaya-stranica-6.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.