Для чого процесору потрібна кеш пам'ять - підтримка користувачів windows 7-xp
Кеш - це швидкодіюча пам'ять, призначена для тимчасового зберігання команд і даних.
Кеш-пам'ять першого рівня (L1), ілівстроенний кеш, працює на частоті процесора, і звернення до вбудованої кеш-пам'яті відбуваються без станів очікування процесора. Якщо при зверненні до ОЗУ дані в кеші виявлені, то обмін даними з відносно повільним ОЗУ значно прискорюється. Це призводить до значного підвищення продуктивності ПК.
У процесорах використовується множник тактової частоти, отже, кеш і процесор працюють на частоті, в кілька разів перевищує тактову частоту системної плати. Наприклад, тактова частота 1 ГГц, на якій працює процесор Pentium III, в 7,5 разів перевищує тактову частоту системної плати, що дорівнює 133 М Гц.
Оскільки ОЗУ підключено до системної плати, воно може працювати на тактовій частоті, що не перевищує 133 МГц. У такій системі з усіх видів пам'яті тільки вбудований кеш може працювати на тактовій частоті 1 ГГц.
Кеш рівня L1 розділений на дві секції - для обробки команд (Instruction Cache) і даних (Data Cache).
Якщо в кеші першого рівня L1 дані процесором не виявлені, він звертається за ними в ОЗУ. Цей процес призводить до уповільнення обміну даними.
Щоб уникнути тимчасових затримок застосовується кеш-пам'яті другого рівня (L2). Таким чином, в разі невдачі при зверненні в кеш L1 здійснюється звернення до кеш L2. Замість звернення до ОЗУ з виконанням тактів очікування дані можна вибрати з кешу L2 з меншими втратами часу.
Наближення кеша L2 безпосередньо до ядра кристала процесора дає істотний приріст швидкодії. В процесорах Pentium III використовується вдосконалений кеш типу АТС (Advanced Transfer Cache). розташований безпосередньо на кристалі процесора і пов'язаний з ним 256-розрядної шиною даних.
Кеш працює на частоті ядра процесора і містить каскад буферів (Advanced System Buffering - ASB). що дозволяє прискорити проходження даних до процесора.
У процесорі Pentium 4 використовується трасуючий кеш команд (Execution Trace Cache). Це абсолютно нова система побудови кешу команд L1.
Як кеша L2 в процесорі Pentium 4 використовується Advanced Transfer Cache об'ємом 256 Кбайт.
Кеш оцінюється значеннями наступних параметрів.
# 9632; Ширина кеша L2 оцінюється шириною шина заднього плану BSB.
# 9632; Розміром кеша.
# 9632; Ексклюзивністю L2, яка означає відсутність дублювання вмісту L1.
Ефективність кеша для окремого завдання істотно залежить від її типу, а в тих випадках, коли кеш допомагає, набуває значення його обсяг. З іншого боку, кеш-пам'ять дорога і вносить помітний внесок в загальну вартість процесора. Тому розмір кешу є компромісом між продуктивністю і вартістю.