Устройства ЭВМ: КЭШ-память
.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
  • shkola.bystrickaya.ru/otkritie-sebya-savchenko.html
  • tasks.bystrickaya.ru/344-analiz-rezultatov-rassmotreniya-obrashenij-po-voprosam-gosudarstvennoj-kadastrovoj-ocenki-zemel.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/a-p-chehov-14-chas-10-chas-primernaya-programma-srednego-polnogo-obshego-obrazovaniya-po-literature-profilnij-uroven.html
  • thescience.bystrickaya.ru/istoriya-chelovechestva-stol-udivitelna-i-raznoobrazna-chto-vsyakaya-ee-dostoprimechatelnost-potryasaet-nashe-soznanie-lyuboj-dragocennij-predmet-imeet-ochen-intere-stranica-12.html
  • university.bystrickaya.ru/gorshkov-a-s-vrio-zamestitelya-gubernatora-bryanskoj-oblasti-predsedatel-soveta-chleni-soveta.html
  • pisat.bystrickaya.ru/statisticheskij-analiz-sebestoimosti-yaic-na-primere-shoao-belorechenskoe-chast-2.html
  • diploma.bystrickaya.ru/vo-vse-vremena-bilo-pochetnim-viborom-nastoyashih-grazhdan-svoej-strani.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/programma-kursa-sistema-gosudarstvennih-zakupok-prepodavatel-ivanov-andrej-evgenevich-k-f-mat-n-docent-docent-kafedri-gosudarstvennogo-i-municipalnogo-upravleniya.html
  • occupation.bystrickaya.ru/novosti-zhivotnovodstva-i-pticevodstva-18.html
  • letter.bystrickaya.ru/nauchno-pedagogicheskaya-mezhdunarodnaya-deyatelnost-na-fakultete-pedagogiki-i-psihologii-mpgu.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/obraznoe-videnie-transverbalnost-proekt-atman-transpersonalnij-vzglyad-na-chelovecheskoe-razvitie-izdatelstvo.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/medicinskaya-trevoga-kniga-kotoruyu-vi-derzhite-v-rukah-i-prednaznachena-dlya-togo-chtobi.html
  • lecture.bystrickaya.ru/antonio-gaudi.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-organizacionnoe-proektirovanie-ds-01-02-stranica-6.html
  • tasks.bystrickaya.ru/3-obrazovatelnie-tehnologii-osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-napravlenie.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-regionalnaya-ekonomika-pervaya-redakciya.html
  • assessments.bystrickaya.ru/er-kprf-ldpr-ns-sr-stranica-19.html
  • klass.bystrickaya.ru/84-sopostavlenie-sposobnosti-k-ekstrapolyacii-i-k-obucheniyu-rol-ekologicheskih-faktorov-v-uspeshnosti-resheniya-testov.html
  • literature.bystrickaya.ru/dokumentaciya-ob-aukcione-dlya-provedeniya-otkritogo-aukciona-v-elektronnoj-forme-stranica-9.html
  • education.bystrickaya.ru/2-plis-s-gibkoj-logikoj-uchebnoe-posobie-rekomendovano-uchebno-metodicheskim-obedineniem-vuzov-po-obrazovaniyu-v.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/tekst-lekcij-soderzhanie-razdel-ponyatie-finansov-i-finansovoj-sistemi-tema-1.html
  • composition.bystrickaya.ru/osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-034300-62-fizicheskaya-kultura-stranica-5.html
  • tests.bystrickaya.ru/londonskaya-fondovaya-birzha-zapuskaet-aim-v-rossii.html
  • uchit.bystrickaya.ru/tema-12-oblasti-prinyatiya-reshenij-k-a-fisun-modeli-i-metodi-prinyatiya.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/517sanitarno-gigienicheskoe-obespechenie-predislovie.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/nabor-sovokupnost-tipografskih-znakov-vosproizvodyashih-tekstnachertanie-shrifta.html
  • urok.bystrickaya.ru/pravopisanie-i-proiznoshenie-glasnih-oyoe-posle-raamatus-on-piltlikul-kujul-eelkige-tabelites-grammatiline.html
  • bukva.bystrickaya.ru/smeshenie-bukv-kak-prichina-vozniknoveniya-oshibochnih-chtenij-v-slovaryah.html
  • writing.bystrickaya.ru/issledovanie-psihometricheskih-svojstv-metodiki-oprosnik-internet-zavisimosti.html
  • diploma.bystrickaya.ru/vozbuzhdenie-grazhdanskogo-dela-v-sude.html
  • education.bystrickaya.ru/13-raspredelenie-zemel-v-primorskom-krae-po-formam-sobstvennosti-i-prinadlezhnosti-rossijskoj-federacii-primorskomu-krayu-i-municipalnim-obrazovaniyam.html
  • university.bystrickaya.ru/goroshnikova-anastasiya.html
  • abstract.bystrickaya.ru/310-obzor-rukovodyashih-ukazanij-mehanizmu-finansirovaniya-konferenciya-storon-konvencii-o-biologicheskom-raznoobrazii.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/internet-ekonomika.html
  • essay.bystrickaya.ru/bezopasnost-zhiznedeyatelnosti.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.