.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
  • lecture.bystrickaya.ru/4-soderzhanie-disciplini-programma-disciplini-dpp-f-05-kompoziciya-shifr-disciplini-i-ee-nazvanie-v-sootvetstvii.html
  • thescience.bystrickaya.ru/i-pedagogike-stranica-3.html
  • lesson.bystrickaya.ru/praroditeli-babushki-i-dedushki-v-sisteme-semejnih-otnoshenij-silyaeva-e.html
  • letter.bystrickaya.ru/ob-itogah-raboti-komiteta-po-fizicheskoj-kulture-i-sportu-moskovskoj-oblasti-za-2005-god-i-prioritetnih-napravleniyah-deyatelnosti-v-2006-godu.html
  • turn.bystrickaya.ru/poeziya-i-proza-lotman-yu-m.html
  • turn.bystrickaya.ru/otchet-o-podgotovke-informacii-dlya-regionalnoj-bazi-dannih.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/efimov-boris-efimovich.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/a-s-pushkin-segodnya-u-nas-ne-prostoj-urok-a-problemnij-mi-popitaemsya-razreshit-ryad-voprosov-kotorie-vsegda-volnovali-obshestvennost-v-celom-i-kazhdogo-cheloveka-v-otdelnosti-vzhizni-kazhdogo-cheloveka-rano-ili-po.html
  • tests.bystrickaya.ru/konkurs-pps-ob-utverzhdenii-polozheniya-o-kadrovoj-komissii-nf-gu-vshe-ob-utverzhdenii-pravil-priema-v-aspiranturu-nf-gu-vshe.html
  • learn.bystrickaya.ru/formirovanie-u-budushih-uchitelej-inostrannogo-yazika-umenij-ispolzovaniya-aktivnih-form-obucheniya.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/voprosi-konstruirovaniya-i-nadezhnosti-elektricheskih-mashin-stranica-6.html
  • holiday.bystrickaya.ru/nuzhno-orientirovatsya-na-pokupatelej-el-rajs-dzhek-traut-marketingovie-vojni.html
  • studies.bystrickaya.ru/grafik-organizacii-samostoyatelnoj-raboti-studentov-uchebno-metodicheskij-kompleks-uchebnoj-disciplini-kriminologiya-opd-f-22.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/konkurs-provoditsya-po-sleduyushim-nominaciyam-i.html
  • teacher.bystrickaya.ru/festskij-disk-grinevich-gennadij-stanislavovich-praslavyanskaya-pismennost.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/otchet-ob-organizacii-dosugovoj-zanyatosti-podrostkov-i-molodezhi-na-dvorovih-ploshadkah-po-mestu-zhitelstva-v-letnij-period-2009-goda.html
  • znanie.bystrickaya.ru/41-silnie-storoni-professionalnoj-podgotovki-perepodgotovki.html
  • bukva.bystrickaya.ru/praktikum-po-geshtaltterapii-peterburg-stranica-21.html
  • literature.bystrickaya.ru/dopolnitelnaya-obrazovatelnaya-programma-radujsya-anglijskomu-izuchenie-anglijskogo-yazika-srok-realizacii-2-let.html
  • essay.bystrickaya.ru/biblio-kniga-teka-pomeshenie-gde-hranyat-knigi-pokaz-slajdov-s-1-5-bibliotekar.html
  • grade.bystrickaya.ru/mezhdunarodnij-centr-medikos.html
  • literatura.bystrickaya.ru/rejting-plan-po-discipline-filosofskie-problemi-nauki-i-tehniki-samostoyatelnaya-rabota-36-chas.html
  • school.bystrickaya.ru/individualnie-osobennosti-lichnosti.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/reshenie-zadachi.html
  • college.bystrickaya.ru/1-normativno-pravovoe-obespechenie-razvitiya-sistemi-stranica-4.html
  • klass.bystrickaya.ru/4mnogofunkcionalnost-russkogo-literaturnogo-yazika-razlichie-v-funkciyah-literaturnogo-yazika-i-yazika-hudozhestvennoj-literaturi.html
  • letter.bystrickaya.ru/o-poryadke-vvoza-vivoza-i-tranzita-yadovitih-veshestv-ne-yavlyayushihsya-prekursorami-narkoticheskih-sredstv-i-psihotropnih-veshestv-po-tamozhennoj-territorii-tamozhennogo-soyuza.html
  • predmet.bystrickaya.ru/rezerv-vremeni-otchet-o-rezultatah-samoobsledovaniya-gosudarstvennoe-obrazovatelnoe-uchrezhdenie.html
  • uchit.bystrickaya.ru/temi-dokladov-ili-kontrolnih-rabot-uchebno-metodicheskij-kompleks-disciplini-psihologiya-semi-dlya-specialnostej.html
  • institut.bystrickaya.ru/tairibi-tairibi.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/rabochaya-uchebnaya-programma-disciplini-chislennie-metodi-v-inzhenernih-raschetah-rabochaya-uchebnaya-stranica-8.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-22-porazhenie-o-polze-razmishlenij.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/porochnij-biznes-sluzhbi-zashiti-detej-imperiya-opeki-nanosit-otvetnij-udar-razmishleniya-ob-oktyabrskih-izyatiyah-detej.html
  • studies.bystrickaya.ru/bankovskaya-sistema-v-islamskih-stranah-chast-12.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-28-budushee-stefani-majer-lomaya-rassvet.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.