Home-theater-designers
Pastaraisiais metais kompiuterių procesoriai gerokai pažengė į priekį. Tranzistoriai kasmet mažėja, o pažanga pasiekia tašką, kai Moore'o įstatymas tampa nereikalingas.
Kalbant apie procesorius, skaičiuojami ne tik tranzistoriai ir dažniai, bet ir talpykla.
Galbūt girdėjote apie talpyklą, kai aptariami procesoriai (centriniai procesoriai). Tačiau mes neskiriame pakankamai dėmesio šiems procesoriaus talpyklos atminties numeriams ir jie nėra pagrindinis CPU reklamos akcentas.
Taigi, kiek svarbi procesoriaus talpykla ir kaip ji veikia?
Kas yra procesoriaus talpyklos atmintis?
Paprasčiau tariant, procesoriaus atminties talpykla yra tik labai greita atminties rūšis. Ankstyvosiomis skaičiavimo dienomis procesoriaus greitis ir atminties greitis buvo maži. Tačiau devintajame dešimtmetyje procesorių greitis pradėjo sparčiai didėti. Tuometinė sistemos atmintis (RAM) negalėjo susidoroti su didėjančiu procesoriaus greičiu arba jį suderinti, todėl gimė naujo tipo itin greita atmintis: procesoriaus talpykla.
Dabar jūsų kompiuteryje yra kelių tipų atmintis.
Yra pagrindinė saugykla, pvz., Kietasis diskas ar SSD, kurioje saugoma didžioji dalis duomenų - operacinė sistema ir programos.
Toliau turime atsitiktinės prieigos atmintį, paprastai žinomas kaip RAM . Tai daug greičiau nei pagrindinė saugykla, tačiau tai tik trumpalaikė laikmena. Jūsų kompiuteris ir jame esančios programos naudoja RAM, kad išsaugotų dažnai pasiekiamus duomenis, taip padėdami gražiai ir greitai atlikti veiksmus kompiuteryje.
Galiausiai, procesorius turi dar greitesnius atminties įrenginius, vadinamus procesoriaus atminties talpykla.
Kompiuterio atmintis turi hierarchiją, pagrįstą jos veikimo greičiu. CPU talpykla yra šios hierarchijos viršuje ir yra greičiausia. Jis taip pat yra arčiausiai centrinio apdorojimo vietos, nes yra paties procesoriaus dalis.
Kompiuterio atmintis taip pat yra įvairių tipų.
Laikinoji atmintis yra statinės RAM (SRAM) forma, o įprasta sistemos RAM yra žinoma kaip dinaminė RAM (DRAM). Skirtingai nuo DRAM, statinėje RAM gali būti saugomi duomenys, nereikia nuolat atnaujinti, todėl SRAM idealiai tinka talpyklai.
Kaip veikia procesoriaus talpykla?
Programos ir programos jūsų kompiuteryje yra sukurtos kaip instrukcijų rinkinys, kurį CPU interpretuoja ir vykdo. Kai paleidžiate programą, instrukcijos patenka iš pagrindinės atminties (standžiojo disko) į procesorių. Čia atsiranda atminties hierarchija.
Duomenys pirmiausia įkeliami į RAM ir tada siunčiami į procesorių. Šiais laikais procesoriai sugeba atlikti milžinišką instrukcijų skaičių per sekundę. Norint visapusiškai išnaudoti savo galią, procesoriui reikia prieigos prie itin greitos atminties, į kurią patenka procesoriaus talpykla.
Atminties valdiklis paima duomenis iš RAM ir siunčia juos į procesoriaus talpyklą. Priklausomai nuo jūsų procesoriaus, valdiklis yra procesoriuje arba „Northbridge“ mikroschemų rinkinyje, esančiame jūsų pagrindinėje plokštėje.
Atminties talpykla atlieka procesoriaus pirmyn ir atgal duomenis. Atminties hierarchija taip pat yra CPU talpykloje.
Susijęs: Kas yra procesorius ir ką jis daro?
CPU talpyklos atminties lygiai: L1, L2 ir L3
CPU talpyklos atmintis yra padalinta į tris „lygius“: L1, L2 ir L3. Atminties hierarchija vėl priklauso nuo spartos ir atitinkamai talpyklos dydžio.
Taigi, ar procesoriaus talpyklos dydis turi įtakos našumui?
L1 talpykla
L1 (1 lygio) talpykla yra greičiausia atmintis, esanti kompiuterinėje sistemoje. Kalbant apie prieigos prioritetą, L1 talpykla turi duomenis, kurių greičiausiai prireiks procesoriui atliekant tam tikrą užduotį.
L1 talpyklos dydis priklauso nuo procesoriaus. Kai kurie aukščiausios klasės vartotojų procesoriai, kaip ir „Intel i9-9980XE“, dabar turi 1 MB L1 talpyklą, tačiau jie kainuoja milžiniškus pinigus ir jų vis dar nedaug. Kai kuriuose serverių mikroschemų rinkiniuose, pvz., „Intel Xeon“ serijoje, taip pat yra 1-2 MB L1 atminties talpykla.
Nėra „standartinio“ L1 talpyklos dydžio, todėl prieš pirkdami turite patikrinti CPU specifikacijas, kad nustatytumėte tikslų L1 atminties talpyklos dydį.
L1 talpykla paprastai yra padalinta į dvi dalis: instrukcijų talpyklą ir duomenų talpyklą. Instrukcijų talpykla susijusi su informacija apie operaciją, kurią turi atlikti procesorius, o duomenų talpykloje yra duomenys, su kuriais turi būti atlikta operacija.
L2 talpykla
L2 (2 lygis) talpykla yra lėtesnė nei L1 talpykla, bet didesnė. Kai L1 talpykla gali būti matuojama kilobaitais, šiuolaikinės L2 atminties talpyklos matuojamos megabaitais. Pavyzdžiui, labai vertinamas AMD „Ryzen 5 5600X“ turi 384 KB L1 talpyklą ir 3 MB L2 talpyklą (plius 32 MB L3 talpyklą).
L2 talpyklos dydis skiriasi priklausomai nuo procesoriaus, tačiau paprastai jos dydis yra nuo 256 KB iki 8 MB. Dauguma šiuolaikinių procesorių supakuos daugiau nei 256 KB L2 talpyklą, ir šis dydis dabar laikomas mažu. Be to, kai kurie galingiausi šiuolaikiniai procesoriai turi didesnę L2 atminties talpyklą, viršijančią 8 MB.
kaip žinoti, ar tavo „Facebook“ paskyra buvo nulaužta
Kalbant apie greitį, L2 talpykla atsilieka nuo L1 talpyklos, tačiau vis tiek yra daug greitesnė už jūsų sistemos RAM. L1 atminties talpykla paprastai yra 100 kartų greitesnė nei jūsų RAM, o L2 talpykla yra maždaug 25 kartus greitesnė.
L3 talpykla
Į L3 (3 lygis) talpyklą. Ankstyvosiomis dienomis L3 atminties talpykla iš tikrųjų buvo rasta pagrindinėje plokštėje. Tai buvo labai seniai, kai dauguma procesorių buvo tik vieno branduolio procesoriai. Dabar jūsų procesoriaus L3 talpykla gali būti didžiulė, o aukščiausios klasės vartotojų procesoriai turi L3 talpyklas iki 32 MB. Kai kurios serverio procesoriaus L3 talpyklos gali viršyti tai, nes jos talpa yra iki 64 MB.
L3 talpykla yra didžiausias, bet ir lėčiausias talpyklos atminties įrenginys. Šiuolaikiniai procesoriai apima L3 talpyklą pačiame procesoriuje. Tačiau nors L1 ir L2 talpykla yra kiekviename lusto branduolyje, L3 talpykla labiau panaši į bendrą atminties telkinį, kuriuo gali naudotis visas lustas.
Šiame paveikslėlyje parodyti „Intel Core i5-3570K“ procesoriaus atminties talpyklos lygiai:
Atkreipkite dėmesį, kaip L1 talpykla yra padalinta į dvi dalis, o L2 ir L3 yra atitinkamai didesni.
Kiek procesoriaus talpyklos atminties man reikia?
Tai geras klausimas. Daugiau yra geriau, kaip galite tikėtis. Naujausiuose procesoriuose, žinoma, bus daugiau procesoriaus talpyklos atminties nei senesnėse kartose, taip pat galimai spartesnė talpykla. Vienas dalykas, kurį galite padaryti, yra išmokti kaip efektyviai palyginti procesorius . Yra daug informacijos, o išmokę palyginti ir sulyginti skirtingus procesorius gali padėti priimti teisingą pirkimo sprendimą.
Kaip duomenys juda tarp procesoriaus atminties talpyklų?
Didelis klausimas: kaip veikia procesoriaus talpykla?
Paprasčiausiu atveju duomenys iš RAM patenka į L3 talpyklą, tada į L2 ir galiausiai į L1. Kai procesorius ieško duomenų operacijai atlikti, jis pirmiausia bando juos rasti L1 talpykloje. Jei CPU jį suranda, ši sąlyga vadinama talpyklos hitu. Tada jis randa jį L2 ir tada L3.
Jei centrinis procesorius neranda duomenų nė vienoje atminties talpykloje, jis bando juos pasiekti iš jūsų sistemos atminties (RAM). Kai tai atsitinka, tai vadinama praleidimu talpykloje.
Dabar, kaip žinome, talpykla skirta pagreitinti informacijos perdavimą pirmyn ir atgal tarp pagrindinės atminties ir procesoriaus. Laikas, reikalingas duomenims iš atminties pasiekti, vadinamas „vėlavimu“.
L1 talpyklos atmintis turi mažiausią delsą, yra greičiausia ir arčiausiai šerdies, o L3 - didžiausia. Atminties talpyklos vėlavimas padidėja, kai trūksta talpyklos, nes procesorius turi nuskaityti duomenis iš sistemos atminties.
Delsimas ir toliau mažėja, nes kompiuteriai tampa greitesni ir efektyvesni. Mažo vėlavimo DDR4 RAM ir itin greiti SSD diskai sumažina delsą, todėl visa jūsų sistema yra greitesnė nei bet kada. Taip pat svarbus jūsų sistemos atminties greitis.
CPU talpyklos atminties ateitis
Talpyklos atminties dizainas nuolat tobulėja, ypač kai atmintis tampa pigesnė, greitesnė ir tankesnė. Pavyzdžiui, viena iš naujausių AMD naujovių yra „Smart Access Memory“ ir „Infinity Cache“, kurios abi padidina kompiuterio našumą.
Dalintis Dalintis „Tweet“ Paštu AMD vs. „Intel“: koks yra geriausias žaidimų procesorius?Jei kuriate žaidimų kompiuterį ir esate tarp AMD ir „Intel“ procesorių, pats laikas sužinoti, kuris procesorius geriausiai tinka jūsų žaidimų platformai.
Skaityti toliau Susijusios temos- Technologija paaiškinta
- Kompiuterio atmintis
- CPU
- Kompiuterio dalys
Gavinas yra „Windows“ ir „Technology Explained“ jaunesnysis redaktorius, nuolatinis „Tikrai naudingos podcast“ dalyvis ir nuolatinis produktų apžvalgininkas. Jis turi šiuolaikinio rašymo bakalauro laipsnį (Hons) ir skaitmeninio meno praktiką, išplėštą iš Devono kalvų, taip pat turi daugiau nei dešimtmetį profesinės rašymo patirties. Jis mėgsta daugybę arbatos, stalo žaidimų ir futbolo.
Daugiau iš Gavino PhillipsoPrenumeruokite mūsų naujienlaiškį
Prisijunkite prie mūsų naujienlaiškio, kad gautumėte techninių patarimų, apžvalgų, nemokamų el. Knygų ir išskirtinių pasiūlymų!
Norėdami užsiprenumeruoti, spustelėkite čia