.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
  • knigi.bystrickaya.ru/sankt-peterburg-konservativnaya-alternativa-kodifikacii-russkogo-prava-v-pervoj-treti-xix-veka.html
  • literatura.bystrickaya.ru/sotrudnichestvo-regionov-sovetskogo-soyuza-i-stran-chlenov-sev-v.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/tema-8-fajli-tipizirovannie-fajli-tekstovie-fajli-tema-1-etapi-resheniya-zadach-na-evm-algoritmizaciya-osnovnie.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-zanyatiya-provodyatsya-na-baze-laboratorij-nii-pp-i-kafedri-retem-po-discipline-pribori-i-datchiki-ekologicheskogo-kontrolya.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/trudi-gorakshi.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/skazka-ob-artiklyah-articles-the-indefinite-article-aan.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/lekciya-31-otveti-na-voprosi-lekciya-psihicheskie-yavleniya-i-zhiznennie-processi-segodnya-mi-nachinaem-tovarishi-kurs.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/scientific-and-technological-progress.html
  • essay.bystrickaya.ru/chast-v-sahar-chaj-kofe-vojna-o-chem-eta-kniga.html
  • college.bystrickaya.ru/-1predpolozhim-chto-vse-moneti-pyatirublevie-togda-225-110r-uchitel-matematiki-visshej-kategorii.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/programma-dopolnitelnih-mer-po-snizheniyu-napryazhennosti-na-rinke-truda-goroda-moskvi-v-2011-godu-stranica-7.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/obyom-disciplini-dlya-studentov-uchebno-metodicheskij-kompleks-nalogovoe-pravo-udk-bbk-n-rekomendovano-k-izdaniyu.html
  • urok.bystrickaya.ru/primenenie-plastmass-konspekt-lekcij-po-discipline-vosstanovlenie-detalej-i-povtornoe-ispolzovanie-materialov.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/praktikum-ekaterinburg-2010-chornovol-e-p-ciganov-s-i-mezhdunarodnoe-chastnoe-pravo-praktikum-ekaterinburg-urags-2010-152-s.html
  • teacher.bystrickaya.ru/glava-2-politicheskie-i-pravovie-ucheniya-v-gosudarstvah-drevnego-vostoka-o-e-lejsta-moskva-zercalo.html
  • turn.bystrickaya.ru/plan-zasedanij-sekcij-metodicheskogo-obedineniya-na-2011-2012-g-g-serpuhovskoe-metodicheskoe-obedinenie-prepodavatelej.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/raschet-tarifnih-stavok-v-strahovanii-chast-5.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-4-velikodushie-chogyam-trungpa-rinpoche-meditaciya-v-dejstvii.html
  • letter.bystrickaya.ru/obshie-svedeniya-dokumentaciya-ob-aukcione-49-zakupka-uchebnoj-literaturi-orenburg.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/psihologo-pedagogicheskie-osobennosti-vospitatelnoj-raboti-s-nesovershennoletnimi-osuzhdyonnimi-na-sovremennom-etape-reformirovaniya-ugolovno-ispolnitelnoj-sistemi-minyusta-rossii-stranica-5.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/primernie-uprazhneniya-dlya-obucheniya-savina-m-v-v67-volejbol-uchebnik-dlya-visshih-uchebnih-zavedenij-fizicheskoj.html
  • control.bystrickaya.ru/chast-tretya-o-duhovnoj-otvage-starec-paisij-svyatogorec-tom-ii-duhovnoe-probuzhenie.html
  • apprentice.bystrickaya.ru/vlastnie-otnosheniya.html
  • student.bystrickaya.ru/13-09-17-09-data-zakritiya-fontanov-v-petergofe.html
  • esse.bystrickaya.ru/r-a-garifullin-18-sentyabrya-2013-g-soglasovano.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/marlou-yu-pri-uchastii-sajleo-dzh-m-28-piar-v-elektronnih-smi-per-s-angl-n-v-kiyachenko-stranica-11.html
  • institute.bystrickaya.ru/ezhekvartalnijotche-t-emitenta-emissionnih-cennih-bumag-za-i-kvartal-2007-g-stranica-15.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/obrazi-nauki-i-uchenogo-v-obshestvennom-soznanii-perevod-s-anglijskogo-a-yu-antonovskogo-15.html
  • pisat.bystrickaya.ru/ti-i-trudovih-resursov-novosibirskoj-oblasti-dalee-soglashenie-yavlyaetsya-osnovoj-dlya-razrabotki-rukovoditelyami-gosudarstvennih-obrazovatelnih-uchrezhdenij-novo-stranica-4.html
  • control.bystrickaya.ru/biblioteka-vsemirnoj-literaturi-tom-9-stranica-23.html
  • urok.bystrickaya.ru/prikaz-12-ob-organizacii-rabochej-gruppi-dlya-podgotovki-publichnogo-doklada-prikazivayu.html
  • desk.bystrickaya.ru/polozhenie-o-provedenii-otkritogo-molodezhnogo-f.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/otchet-o-geologicheskom-izuchenii-nedr-obshie-trebovaniya.html
  • klass.bystrickaya.ru/administrativnij-reglament-ispolneniya.html
  • urok.bystrickaya.ru/prilozhenie-1federalnij-zakon-rossijskoj-federacii-ob-osnovah-turistskoj-deyatelnostiv-rossijskoj-federacii-ot-24-noyabrya-1996-g-132-fz.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.