1990-yillarning oxiridan beri barcha protsessorlar ichki kesh xotirasiga (yoki keshga) ega. Kesh - bu protsessor tomonidan darhol qayta ishlanadigan buyruqlar va ma'lumotlar uzatiladigan xotira turi.
Bugungi protsessorlar ikki darajadagi kesh xotiraga ega - birinchisi (L1) va ikkinchisi (L2). L1 keshi o'rniga protsessor tezroq ishlaydi, L2 keshi esa ancha katta. Kesh xotirasiga xotira bo'shatilmasdan tiklanadi, keyin. Birinchi darajadagi kesh xotirasi (kesh xotirasi) protsessor chastotasida ishlaydi.
Bu shuni anglatadiki, agar protsessorga kerak bo'lgan ma'lumotlar kesh xotirasida bo'lsa, ishlov berishda kechikish bo'lmaydi. Aks holda, protsessor asosiy xotiradan ma'lumotlarni olishi kerak, bu esa tizim tezligi kodini tubdan o'zgartiradi.
Ikkala tomonda ham keshni saqlash tamoyilini aniq tushunish uchun kundalik vaziyatni batafsil ko'rib chiqaylik.
Siz bugun, xuddi shu soatda tushlik qilish uchun kafega kelasiz va har safar bir stolda o'tirasiz. Keyinchalik, uchta shtammning standart to'plamini tayyorlang.
Ofitsiant oshxonaga yuguradi, oshpaz ularni plastinkaga qo'yadi va keyin sizga buyurtma beradi. Va, aytaylik, uchinchi kuni ofitsiant yana oshxonaga yugurib ketmaslik uchun, belgilangan vaqtga qadar sizni laganda issiq ovqat bilan kutib oladi.
Siz kelishuvlaringizga e'tibor bermaysiz va o'zingizga ko'p vaqt ajratasiz. Sizning o'tlaringizning lagandasi birinchi darajali kesh bilan bir xil. Ammo to'rtinchi kuni siz darhol boshqa o'tni, aytaylik, shirinlikni qo'shishni xohladingiz.
Garchi men sizni uchrashuvlarda bir soat kutgan bo'lsam-da, allaqachon lagandani tartibga solishdan tekshirib, faqat shirinlik uchun, ofitsiantlar hali ham oshxonaga yugurishlari kerak edi.
Va beshinchi kuni men uchta elementdan iborat yangi menyuni boshlayman. Oltinchi marta men yana shirinlik qilaman, lekin u birinchisidan farq qiladi. Va ofitsiant, shirinlik uchun nima qilishni xohlayotganingizni bilmay (va baribir nima qilishni xohlayotganingizni bilmay) yaqinlashib kelayotgan muddatni kutmoqda: stolingizga ozgina shirinliklar bilan shlyapa qo'ying.
Va savatni ko'rganingizdan so'ng, hamma narsa sizning qo'lingizda, oshxonaga yugurishingiz shart emas. Shirin bilan qalpoqcha boshqa mintaqadagi keshga o'xshaydi.
L1 keshi (16 dan 128 KB gacha) va L2 (64 KB dan 512 KB gacha, Pentium III Heopt va AMD Opteron uchun 4 MB gacha) o'rtasida protsessorning unumdorligini saqlash muhimdir.
Intel Pentium III protsessorlari va Celeron protsessorlari uchun L1 kesh hajmi 32 KB ga o'rnatiladi. Intel Pentium 4, shuningdek, Celeron va HP versiyalariga asoslanganlar - atigi 20 KB. AMD Duron, Athlon (shu jumladan XP/MP) va Opteron protsessorlari, shuningdek, VIA SZ 128 KB L1 keshiga ega.
Bugungi kunda ikki yadroli protsessorlar teri yadrosining birinchi darajasini keshlaydi, shuning uchun kesh tavsifida biz 128 × 2 raqamini kiritishimiz mumkin. Bu shuni anglatadiki, protsessor yadrosi 128 KB birinchi darajali kesh xotirasiga ega.
L1 kesh hajmi ko'pchilik keng ko'lamli ilovalar (ofis dasturlari, o'yinlar, ko'pgina server dasturlari va boshqalar) uchun yuqori mahsuldorlikni saqlash uchun muhimdir. Uning samaradorligi, ayniqsa, oqimli hisob-kitoblar uchun kuchli (masalan, videoni qayta ishlash).
Bu Pentium 4 ning keng ko'lamli ish uchun samarasizligining sabablaridan biridir (garchi u yuqori soat chastotasi bilan qoplangan bo'lsa ham). L1 keshi har doim protsessorning ichki chastotasida ishlaydi (protsessor yadrosi bilan ma'lumot almashadi).
Boshqa tomondan, turli protsessor modellaridagi L2 keshi turli chastotalarda ishlaydi (va shuning uchun unumdorlik). Intel Pentium II dan boshlab, ko'plab protsessorlar protsessorning ichki chastotasining yarmidan pastroq chastotada ishlaydigan L2 keshida turg'unlikka ega.
Ushbu yechim eski Intel Pentium III protsessorlari (550 MGts gacha) va eski AMD Athlon protsessorlari uchun amal qiladi (ularning ba'zilarida ichki L2 kesh protsessor yadro chastotasining uchdan birida ishlaydi). L2 kesh hajmi ham turli protsessorlar uchun farq qiladi.
Eski va ba'zi yangi Intel Pentium III protsessorlarida 512 KB L2 kesh, boshqa Pentium III protsessorlarida esa 256 KB mavjud. Pentium III-ga asoslangan Intel Celeron protsessorlari 128 va 256 KB L2 keshlari bilan, Pentium 4-ga asoslanganlari esa hatto 128 KB bilan chiqarildi. Intel Pentium 4 ning Xeon versiyasining turli versiyalarida 4 MB gacha L2 kesh xotirasi mavjud.
Yangi Pentium 4 protsessorlari (2000 MGts chastotali barcha seriyalar va barchasi yuqori chastotalar uchun) 512 KB L2 keshga ega, Pentium 4 protsessorida esa 256 KB. Cheop protsessorlari (Pentium 4) 256 va 512 KB L2 keshlariga ega.
Bundan tashqari, ular uchinchi darajadagi L3 kesh xotirasiga ega. Yuqori tezlikdagi tizim avtobusiga ulangan L3 kesh-xotirasi tizim xotirasidan ma'lumotlarni almashish uchun yuqori tezlikdagi kanalni tashkil qiladi.
Qoida tariqasida, uchinchi darajali L3 kesh xotirasi server echimlari uchun protsessorlar yoki ish stoli protsessorlarining maxsus modellari bilan jihozlangan. L3 kesh xotirasi, masalan, Xeon DP, Itanium 2, Xeon MP kabi protsessor qatorlarida mavjud.
AMD Duron protsessorida 128 KB L1 kesh va 64 KB L2 kesh mavjud. Athlon protsessorlari (shu jumladan eskilari), Athlon MP va aksariyat Athlon XP versiyalarida 128 KB L1 kesh va 256 KB L2 kesh va yangiroq Athlon XP (2500+, 2800+, 3000+ va ) - 1 MB kesh bilan 51 AMD Opteron mavjud. - L2 xotira.
Qolgan protsessor modellari Intel Pentium D, Intel Pentium M, Intel Core 2 Duo 6 MB L2 kesh va Core 2 Quad – 12 MB L2 kesh bilan mavjud.
Ushbu kitobni yozish vaqtida joriy Intel Core i7 protsessorida 4 yadroli teri uchun 64 KB L1 kesh xotirasi, shuningdek, teri yadrosi uchun 256 KB L2 xotirasi mavjud. Birinchi va boshqa darajadagi kesh xotirasidan tashqari, protsessor barcha yadrolar uchun 8 MB dan ortiq uchinchi darajali kesh xotirasiga ham ega.
Xuddi shu modeldagi boshqa o'lchamdagi L2 keshi (yoki Intel Xeon MP - L3) bo'lgan protsessorlar uchun bu o'lcham sotish bo'yicha ko'rsatmalarga (albatta, protsessorning narxiga) bo'ysunadi. Agar protsessor "qutili" paketda (In-Box paketi) sotilsa, unda kesh xotirasining hajmi ko'rsatilgan.
Serverning eng muhim vazifalari (shu jumladan igor) uchun eng muhimi L2 keshining tezligi; Biroq, server ishlari uchun biz o'z vazifamizni bajarishimiz muhim. Eng samarali serverlar, ayniqsa katta hajmdagi operativ xotira (bir necha gigabayt) bo'lganlar, L2 keshining maksimal sig'imi va maksimal tezligini talab qiladi.
Agar ushbu parametrlar bajarilmasa, Pentium III protsessorlarining HEOP versiyalari mahrum bo'ladi. (Xeon MP protsessori protsessorning o'zi va xotira avtobusining yuqori takt tezligi tufayli Pentium III Xeonga qaraganda server vazifalarida hali ham samaraliroq ko'rinadi.) Asosiy nuqtadan: kesh xotirasi "O'zaro ta'sirni bo'yab qo'yaman. tezroq protsessor va ko'proq RAM o'rtasida, shuningdek, ma'lumotlarni qayta ishlash jarayonida yuzaga keladigan tiklash davrlarini minimallashtirishga imkon beradi. Bunda asosiy rolni protsessor chipiga o'rnatilgan boshqa darajadagi kesh xotirasi o'ynaydi.
Kesh - bu eng yuqori muvofiqlik bilan ta'minlanishi mumkin bo'lgan ma'lumotlarni joylashtirish uchun qulay foydalanishga ega oraliq bufer. Keshdan ma'lumotlarga kirish tezroq, operativ xotiradan (RAM) chiqish ma'lumotlari kamroq tanlanadi va tashqi (qattiq disk yoki qattiq disk) xotiradan ko'proq, ular uchun o'rtacha kirish soati o'zgaradi va ko'payadi.Etishmovchilik mavjud. kompyuter tizimining unumdorligi.
Markaziy protsessorlarning (CPU) bir qator modellari pastki registrda kattaroq bo'lgan tasodifiy kirish xotirasiga (RAM) kirishni minimallashtirish uchun quvvat keshini tozalaydi. Kesh xotirasi unumdorlikka sezilarli foyda keltirishi mumkin, chunki RAMning soat tezligi protsessorning soat tezligidan sezilarli darajada past. Kesh xotirasi uchun soat chastotasi CPU chastotasidan ancha past.
Rivni keshi
Markaziy protsessor keshi bir qator hududlarga bo'lingan. Universal protsessorda darajalar soni hozirda 3 ga yetishi mumkin. N+1 darajadagi kesh xotirasi N darajali kesh xotirasiga nisbatan hajmi jihatidan kattaroq va kirish va ma'lumotlarni uzatish tezligi kattaroqdir.
Eng keng tarqalgan xotira birinchi darajali kesh - L1-kesh. Aslini olganda, bu protsessorning ko'rinmas qismi bo'lib, fragmentlar kristallardan biriga joylashtirilgan va funktsional bloklar omboriga kiritilgan. Zamonaviy protsessorlarda L1 keshi ikkita keshga bo'linadi, buyruq (ko'rsatma) keshi va ma'lumotlar keshi (Garvard arxitekturasi). L1 keshi bo'lmagan protsessorlarning aksariyati ishlay olmaydi. L1 keshi protsessor chastotasida ishlaydi va buning natijasida kengayish har qadamda amalga oshirilishi mumkin. Ko'pincha, bir kechada bir qator o'qish / yozish operatsiyalarini bekor qilish mumkin. Kirish kechikishi eski 2×4 yadroli soat sikllariga teng. Ma'lumotlar kichik - 384 KB dan bir oz ko'proq.
Tezlik kodining orqasida yana bir narsa L2-kesh - boshqa darajadagi kesh, ya'ni u L1 kabi chipga o'rnatilgan. Eski protsessorlarda tizim platasida chiplar to‘plami mavjud. L2 kesh hajmi 128 KB dan 1 × 12 MB gacha. Bugungi ko'p yadroli protsessorlar turli darajadagi keshga, bir xil kristallarga va alohida saqlash xotirasiga ega - umumiy kesh uchun nM MB teri yadrosida o'tiradi nM/nC MB, nC uchun protsessor yadrolari soni. Chipdagi L2 keshining kechikish vaqtini 8 dan 20 gacha yadro sikliga o'rnating.
Uchinchi darajadagi kesh eng kam quvvatli, lekin undan ham kattaroq bo'lishi mumkin - 24 MB dan ortiq. L3 keshi oldingi keshlardan kattaroq, ammo operativ xotira hali ham sezilarli darajada past. Ko'p protsessorli tizimlarda turli L2 lardan ma'lumotlarni sinxronlashtirish uchun maxsus maqsad mavjud.
Ba'zida mikrosxemaning kengayishi tufayli 4 darajali kesh mavjud. 4-darajali kesh xotirasi yuqori unumdor serverlar va asosiy kadrlar uchun ayniqsa muhimdir.
Turli keshlar (bir yoki bir nechta protsessorlar) o'rtasidagi sinxronizatsiya muammosi keshning muvofiqligiga bog'liq. Turli darajadagi kesh xotiralari yoki, ko'rinishidan, kesh arxitekturalari o'rtasida ma'lumot almashishning uchta varianti mavjud: inklyuziv, eksklyuziv va eksklyuziv.
Kompyuter protsessorlari qolgan tog' jinslarini ishlab chiqishda sezilarli sakrashga erishdi. Tranzistorlarning o'lchamlari tez o'zgarib bormoqda va mahsuldorlik ortib bormoqda. Bunday holda, Mur qonuni allaqachon ahamiyatsiz bo'lib qoladi. Protsessorlarning mahsuldorligiga kelsak, siz tranzistorlar sonini, chastotani va keshdan foydalanishni hisobga olishingiz kerak.
Agar siz protsessorlar haqida ma'lumot qidirayotgan bo'lsangiz, ehtimol siz xotira keshi haqida eshitgansiz. Biroq, qoida tariqasida, biz bu raqamlarni unchalik hurmat qilmaymiz; ular protsessorlar uchun reklamalarda umuman sezilmaydi. Keling, protsessor keshi nimadan foydalanishini, qanday kesh mavjudligini va barchasi qanday ishlashini aniqlaymiz.
Oddiy so'zlar bilan aytganda, protsessor keshi ham xuddi shunday xotiradir. Ma'lumki, kompyuterda bir nechta xotira turlari mavjud. Bu doimiy xotira bo'lib, u ma'lumotlarni, operatsion tizim va dasturlarni, masalan, SSD yoki qattiq diskni saqlash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, kompyuterlar tasodifiy kirish xotirasiga ega. Tezroq ishlaydigan tezkor kirishga ega bu xotira kamroq barqaror. Va protsessor yanada kattaroq xotira bloklarini yaratganda, ular keshlar deb ataladi.
Agar siz kompyuter xotirasini uning tezligi uchun ierarxiya deb bilsangiz, kesh ushbu ierarxiyaning yuqori qismida bo'ladi. Bundan tashqari, u protsessorning bir qismi bo'lgan hisoblash yadrosiga eng yaqin.
Protsessorning kesh xotirasi statik xotira (SRAM) bo'lib, operativ xotiradan ishlashni tezlashtirish uchun ishlatiladi. Dinamik tasodifiy kirish xotirasidan (DRAM) foydalanib, siz doimiy yangilanishsiz ma'lumotlarni saqlashingiz mumkin.
Protsessor keshi qanday ishlaydi?
Siz allaqachon bilganingizdek, dastur protsessorni o'rnatish bo'yicha ko'rsatmalarni o'rnatadi. Dasturni ishga tushirganingizda, kompyuter ushbu yozuvlarni doimiy xotiradan protsessorga o'tkazishi kerak. Va bu erda xotira ierarxiyasi muhim ahamiyatga ega. Dastlabki ma'lumotlar operativ xotiraga, so'ngra protsessorga o'tkaziladi.
Hozirgi kunda protsessor sekundiga ko'p sonli ko'rsatmalarni qayta ishlay oladi. Imkoniyatlarini maksimal darajada oshirish uchun protsessorga super xotira kerak. Shuning uchun kesh bo'lingan.
Protsessor xotirasi boshqaruvchisi robotga operativ xotiradan ma’lumotlarni olish va uni keshga yuborishni buyuradi. Tizimingizda o'rnatilgan protsessorga qarab, bu kontroller anakartning yon ko'prigida yoki protsessorning o'zida joylashgan bo'lishi mumkin. Kesh protsessorda bajarilgan ko'rsatmalar natijalarini ham saqlaydi. Bundan tashqari, protsessor keshining o'zi ham o'z ierarxiyasiga ega.
Protsessor kesh darajalari - L1, L2 va L3
Butun protsessor kesh xotirasi uchta darajaga bo'lingan: L1, L2 va L3. Ushbu ierarxiya, shuningdek, robot keshining tezligiga, shuningdek, uning majburiyatlariga asoslanadi.
- L1 kesh (birinchi darajali kesh)- Bu protsessordagi eng tezkor kesh turi. Kirish ustuvorligi nuqtai nazaridan, ushbu keshda qo'shiq aytish uchun dasturlar uchun kerak bo'lishi mumkin bo'lgan ma'lumotlar mavjud;
- L2 kesh (boshqa protsessor darajasidagi kesh)- Kattaroq, tenglashtirilgan L1, lekin hajmi kattaroq. U 256 kilobaytdan sakkiz megabaytgacha bo'lishi mumkin. L2 keshi protsessorga kerak bo'lishi mumkin bo'lgan ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Ko'pgina zamonaviy protsessorlar protsessor yadrolarida L1 va L2 keshlariga ega va teri yadrosi o'z keshini olib tashlaydi;
- L3 kesh (uchinchi darajali kesh)- bu eng katta va eng qimmat kesh. Uning hajmi 4 dan 50 megabaytgacha bo'lishi mumkin. Joriy protsessorlarda chip L3 keshi uchun joy yaqinida ko'rinadi.
Ayni paytda, barcha protsessor kesh darajalari uchun Intel L4 kesh darajasini yaratishga harakat qildi, ammo bu texnologiya hali ildiz otgani yo'q.
Protsessor keshiga bo'lgan talab nima?
Protsessorning asosiy quvvat manbai haqida xabar berish vaqti keldimi, protsessor keshi qayerda oqadi? Ma'lumotlar RAMdan L3 keshiga, keyin L2 va keyin L1 ga o'tadi. Protsessorga ma'lum bir operatsiya uchun ma'lumot kerak bo'lganda, uni L1 keshida izlashi va biror joyda topishi kerak, bu holat kesh urishi deb ataladi. Aks holda, qidiruvlar L2 va L3 keshlarida davom ettiriladi. Ma'lumotni hozir topib bo'lmagani uchun RAM xotirasi saqlanadi.
Endi biz operativ xotira va protsessor o'rtasidagi uzatishni tezlashtirish uchun kesh bo'linganligini bilamiz. Xotiradan ma'lumotlarni olish uchun zarur bo'lgan soat kechikish deb ataladi. L1 keshi eng kam samarali, L3 keshi esa eng samarali hisoblanadi. Agar keshda ma'lumot bo'lmasa, biz protsessorni xotiraga qaytarish uchun qoldirib, juda ko'p bo'sh joyga yopishib qolamiz.
Ilgari, protsessorlarni loyihalashda L2 va L3 keshlari protsessorlar orasida joylashgan edi, bu esa yuqori kechikishlarga olib keldi. Protsessorlar tayyorlanadigan texnologik jarayondagi o‘zgarishlar tufayli milliardlab tranzistorlarni avvalgidan ancha kichikroq joyga joylashtirish mumkin bo‘ldi. Natijada, yakcom keshini yadroga yaqinroq o'tkazish, ortiqcha yukni yanada kamaytirish vaqti keldi.
Kesh unumdorlikka qanday ta'sir qiladi?
Keshning kompyuter unumdorligiga ta'siri uning samaradorligiga va keshning necha marta urishiga bog'liq. Kesh ma'lumotlari umumiy samaradorlikni sezilarli darajada kamaytiradigan holatlar.
Protsessor L1 keshidan ma'lumotlarni har kuni 100 marta olishini bilib oling. Agar kesh 100% bo'lsa, protsessorga ma'lumotlarni olish uchun 100 nanosekund kerak bo'ladi. Biroq, faqat bir necha yuz narsa 99% gacha o'zgarishi mumkinligi sababli, protsessor L2 keshidan ma'lumotlarni olishi kerak bo'ladi va allaqachon 10 nanosekundlik kechikish bo'ladi. Siz 99 ta soʻrov uchun 99 nanosoniya va 1 ta soʻrov uchun 10 nanosoniya olasiz. Shuning uchun keshlar sonini 1% ga o'zgartirish protsessor unumdorligini 10% ga kamaytiradi.
Haqiqiy vaqtda kesh hiti 95 dan 97% gacha. Siz tushunganingizdek, ushbu ko'rsatkichlar orasidagi hosildorlik farqi 2% emas, balki 14% ni tashkil qiladi. Iltimos, shuni yodda tutingki, ilovalarda kechirilgan ma'lumotlar har doim L2 keshida saqlanadi, haqiqiy hayotda ma'lumotlar keshdan o'chirilishi mumkin, ya'ni ularni RAMdan olib tashlash kerak bo'ladi, menda o'chirish 80 ni tashkil qiladi. -120 nanosekundlar. Bu erda 95 va 97 yuzlar orasidagi farq yanada muhimroq.
AMD Buldozer va Piledriver protsessorlarida past kesh ishlashi Intel protsessorlarining hidlanishining asosiy sabablaridan biri edi. Ushbu protsessorlarda L1 keshi bir nechta yadrolar orasida taqsimlangan, bu esa uni yanada samaraliroq qildi. Hozirgi Ryzen protsessorlarida bunday muammo yo'q.
Siz ko'proq keshdan foydalanish, yuqori mahsuldorlik va protsessor kerakli ma'lumotlarning ko'proq qismini boshqarishi bilan muammosiz ishlashingiz mumkin. Biroq, nafaqat protsessor keshiga, balki uning arxitekturasiga ham zarar etkazish muhimdir.
Visnovki
Endi siz protsessor keshi nima qilishini va u qanday ishlashini bilasiz. Kesh dizayni asta-sekin rivojlanmoqda va xotira arzon va arzonlashmoqda. AMD va Intel allaqachon kesh bilan ba'zi tajribalar o'tkazdilar va Intel L4 keshini yaxshilashga harakat qilmoqda. Protsessor bozori nima bo'lishidan qat'i nazar, jadal rivojlanmoqda. Kesh arxitekturasi protsessorlarning doimiy ravishda ortib borayotgan quvvatiga mos keladi.
Qolaversa, zamonaviy kompyuterlar ko‘nikmalarini o‘zlashtirish uchun ham ko‘p ishlar qilish kerak. Robotning xotira boshqaruvini o'zgartirish bu robotning eng muhim qismlaridan biridir. Kelajak yanada istiqbolli ko'rinadi.
Shunga o'xshash yozuvlar.
Kesh xotira qattiq diskning bufer xotirasi deb ham ataladi. Agar bu nima ekanligini bilmasangiz, biz sizga ovqatlanish haqida ma'lumot berishdan va barcha o'ziga xos xususiyatlarni bilishdan mamnunmiz. Bu operativ xotiraning maxsus turi bo'lib, ishlov berishdan oldin ma'lumotlarni saqlash uchun bufer vazifasini bajaradi, lekin ma'lumotlarni keyingi qayta ishlash uchun hali uzatmaydi, shuningdek, tizim eng tez-tez buziladi.
Tranzit ulanishga bo'lgan ehtiyoj shaxsiy kompyuter tizimining o'tkazuvchanligi va saqlash qurilmasidan ma'lumotlarni o'qish tezligi o'rtasidagi sezilarli farq orqali o'zini namoyon qildi. Shuningdek, kesh xotirasi boshqa qurilmalarda va video kartalarda, protsessorlarda, chekka kartalarda va boshqalarda saqlanishi mumkin.
Majburiyat nima va u nimani o'z ichiga oladi?
Barcha hurmat bilan, bufer o'z sharafiga qarzdor. Ko'pincha HDDlar 8, 16, 32 va 64 MB kesh bilan jihozlangan. 8 dan 16 MB gacha bo'lgan katta hajmdagi fayllardan nusxa ko'chirishda tezlik kodlari jihatidan sezilarli farq bo'ladi, lekin 16 va 32 von orasida kamroq sezilarli farq bo'ladi. Agar siz 32 dan 64 gacha tanlasangiz, ular bir xil bo'lmaydi. Bufer ko'pincha katta ahamiyatga ega ekanligini tushunish kerak va bu holda, qiymat qanchalik katta bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi.
Bugungi qattiq disklarda 32 yoki 64 MB bo'sh joy mavjud va bugungi kunda bu erda kamroq joy topa olmaysiz. Boshlang'ich koristuvach uchun birinchi va boshqa ma'nolar etarli bo'ladi. Bundan tashqari, unumdorlikka tizimda saqlangan keshingiz hajmi ham ta'sir qiladi. Qattiq diskning o'zi unumdorligi, ayniqsa, etarli RAM bilan kattaroqdir.
Shunday qilib, nazariy jihatdan, qancha ko'p bo'lsa, shunchalik ko'p mahsuldorlik va ko'proq ma'lumot buferda saqlanishi mumkin va qattiq diskni egallamaydi, lekin amalda barcha kichik bitlar har xil va asosiy foyda birma-bir bo'ladi. Ushbu epizodlarning hech birida alohida farq yo'q. Albatta, shaxsiy kompyuteringizni sezilarli darajada yaxshilaydigan eng katta o'lchamdagi qurilmalarni tanlash va sotib olish tavsiya etiladi. Biroq, buni moliyaviy moslashuvchanlik imkoni boricha tez-tez qilish kerak.
Topshiriq
U ma'lumotlarni o'qish va yozish uchun mo'ljallangan, lekin SCSI drayvlarida ba'zi hollarda kesh yozuvini keshlashga ruxsat berish kerak va kesh yozuvi bloklanadi. Yuqorida aytib o'tganimizdek, xo'jayin ish samaradorligini oshirish uchun katta byurokrat emas. Qattiq diskning unumdorligini oshirish uchun bufer bilan ma'lumot almashishni tashkil qilish muhimdir. Bundan tashqari, u boshqa narsalarni boshqaradigan, nosozliklar va boshqa narsalarni oldini oladigan elektronikaning ishlashini to'liq birlashtiradi.
Bufer xotirasi eng ko'p ishlatiladigan ma'lumotlarni saqlaydi, shu bilan birga saqlanadigan ma'lumotlarning sig'imi aniqlanadi. Katta o'lchamli mashina uchun qattiq diskning unumdorligi sezilarli darajada oshadi, chunki ma'lumotlarga to'g'ridan-to'g'ri keshdan kirish mumkin va jismoniy o'qishni talab qilmaydi.
Jismoniy o'qish - bu tizimni qattiq disk va uning sektorlariga to'g'ridan-to'g'ri o'zgartirish. Bu jarayon millisekundlarda sodir bo'ladi va bir soatgacha davom etadi. Shu bilan birga, HDD ma'lumotlarni 100 martadan ko'proq tezroq uzatadi va shu bilan birga u qattiq diskka jismoniy shafqatsizlik bilan yuviladi. Bu xost avtobusi band bo'lganda qurilmaning ishlashiga imkon beradi.
asosiy afzalliklari
Bufer xotirasi juda past foydalanish tezligiga ega, asosan ma'lumotlarni qayta ishlash minimal vaqtni oladi, saqlash sektorlarini jismoniy qayta ishlash esa disk boshi kerak bo'lgunga qadar ko'p vaqtni oladi.Ma'lumotlar bo'limi va ularni tez-tez o'qing. . Bundan tashqari, eng katta quvvatga ega qattiq disklar kompyuter protsessorini sezilarli darajada yo'q qilishga imkon beradi. Ko'rinishidan, protsessor minimal darajada ishlatiladi.
Buni to'laqonli qiyinchilik deb ham atash mumkin, chunki qattiq diskning buferlash funktsiyasi ancha samarali va tezroq. Ammo bugungi kunda texnologiyaning jadal rivojlanishi ongida u o'z ahamiyatini yo'qotmoqda. Shuning uchun hozirgi modellarning aksariyati 32 va 64 MB ga ega, bu esa saqlash qurilmasining normal ishlashini qiyinlashtiradi. Aniqlanganidek, farqni faqat ko'rsatkichlardagi farq samaradorlik farqiga mos kelsa, ortiqcha to'lash mumkin.
Va nihoyat, shuni aytmoqchimanki, bufer xotirasi, nima bo'lishidan qat'iy nazar, ushbu va boshqa dasturlarning ishini qamrab oladi yoki men uni faqat shu tarzda o'rnataman, chunki bularga qadar keng miqyosda kengayish bo'ladi. ma'lumotlarning o'zi, ularning hajmi men uni keshlashimdan oshmaydi. Agar kompyuterdagi ishingiz kichik fayllar bilan faol o'zaro ta'sir qiladigan dasturlar bilan bog'liq bo'lsa, unda sizga eng yuqori sig'imga ega HDD kerak bo'ladi.
Naqd pul haqida aniq ma'lumotni qanday bilish mumkin
Sizga kerak bo'lgan hamma narsa, shunchaki bepul dasturni yuklab oling va o'rnating HDTune. Ishga tushgandan so'ng, "Ma'lumot" bo'limiga o'ting va oynaning pastki qismida siz barcha kerakli parametrlarni tanlaysiz.
Agar siz yangi qurilma sotib olsangiz, barcha kerakli xususiyatlarni qutida yoki unga ilova qilingan ko'rsatmalarda topishingiz mumkin. Yana bir variant - Internetga qarash.
Protsessor unumdorligini oshirishning muhim omillaridan biri bu kesh xotirasining mavjudligi, aniqrog'i, tengdoshlar o'rtasida kirish va tarqatishning mavjudligi.
Barcha protsessorlar ushbu turdagi xotira bilan jihozlangan bo'lishi allaqachon kechiktirilgan, bu esa tez orada buni yanada aniqroq qiladi. Ushbu maqolada biz kesh xotirasining tuzilishi, amaliy ahamiyati haqida gapiramiz, chunki u juda muhim protsessor xususiyatlari.
Kesh xotira tuzilishi nima?
Kesh-xotira - bu protsessor tomonidan tez-tez foydalaniladigan ma'lumotlarni vaqt-soat saqlash uchun foydalaniladigan qo'shimcha xotira. Xotiraning bu turini qisqacha ta'riflashimiz mumkin.
Kesh xotirasi tranzistorlardan tashkil topgan flip-floplar tomonidan boshqariladi. Bir guruh tranzistorlar kondansatkichlarga qaraganda ko'proq joy egallaydi Ram. Bu ishlab chiqarishda va majburiyatlarni almashishda shaxsiy qiyinchiliklarsiz o'ziga bo'lgan ishtiyoqdir. Xotira keshining o'zi ahamiyatsiz majburiyatlar hisobiga hatto qadrli xotiradir. Aynan shu tuzilishdan bunday xotiraning asosiy afzalligi paydo bo'ladi - suyuqlik. Triggerlar regeneratsiyani talab qilmagani va valfni o'chirish vaqti qisqa bo'lgani uchun, tetikni bir sozlamadan ikkinchisiga o'tkazish vaqti juda tez. Bu kesh xotiraning joriy protsessorlar bilan bir xil chastotalarda ishlashiga imkon beradi.
Yana bir muhim omil - kesh xotirasini joylashtirish. U protsessor kristalining o'zida joylashgan bo'lib, unga kirish vaqtini sezilarli darajada kamaytiradi. Ilgari, turli darajadagi xotira keshida, protsessor kristali bu erda, anakartdagi maxsus SRAM mikrosxemasida joylashgan edi. Aslida, deyarli barcha protsessorlarda kesh xotirasi protsessor chipida joylashgan.
Sizga haqiqatan ham protsessor kesh xotirasi kerakmi?
Siz taxmin qilganingizdek, kesh xotirasining asosiy maqsadi protsessor tomonidan tez-tez foydalaniladigan ma'lumotlarni saqlashdir. Kesh - bu kichik hajmga qaramay (taxminan 4-16 MB) ma'lumotlar saqlanadigan bufer. joriy protsessorlar, har qanday qo'shimchalardan unumdorlikni sezilarli darajada oshiradi.
Kesh xotiraga bo'lgan ehtiyojni yaxshiroq tushunish uchun ofis muhitida kompyuter xotirasini tashkil qilishni ko'rib chiqamiz. RAM katta ma'lumotlar bloklarini (keyin papkalarni) olish uchun buxgalter vaqti-vaqti bilan kiradigan papkalar uchun javobgar bo'ladi. Va jadval kesh-xotira bo'ladi.
Buxgalterning stoliga qo'yilgan kabi elementlar mavjud bo'lib, ular bir yil davomida qayta-qayta ishlaydi. Masalan, bu telefon raqamlari va hujjatlarni o'z ichiga olishi mumkin. Ushbu turdagi ma'lumotlar to'g'ridan-to'g'ri stolda joylashgan bo'lib, bu o'z navbatida ularga kirishni osonlashtiradi.
Shunday qilib, ma'lumotlar katta ma'lumotlar bloklaridan (papkalardan) jadvalga tez foydalanish uchun, masalan, har qanday hujjat qo'shilishi mumkin. Hujjat kerak bo'lmaganda, u yana shkafga (RAMga) joylashtiriladi va shu bilan jadvalni tozalaydi (kesh xotirasi) va keyingi soatda qayta ishlanadigan yangi hujjatlar uchun jadvalni qaytarib oladi.
Shuningdek, kesh xotirasidan ma'lumotlar qayta yaratilishi bilanoq, operativ xotiradan olingan ma'lumotlar kesh xotirasiga o'tkaziladi. Ko'pincha, ushbu ma'lumotlarga nisbatan katta qiziqish mavjud bo'lib, ular hozirgi ma'lumotlardan keyin kuzatilishi mumkin. Bu erda "keyin" g'alaba qozonadiganlarni eslatib o'tish aniq. Bu bir xil ishlash tamoyillari.
Protsessor kesh darajalari
Zamonaviy protsessorlar kesh bilan jihozlangan bo'lib, u odatda 2 yoki 3 qatlamdan iborat. Albatta, xatolar ham bor, lekin ko'pincha bir xil bo'ladi.
Quyidagi darajalarni chaqirish mumkin: L1 (birinchi daraja), L2 (boshqa daraja), L3 (uchinchi daraja). Endi ularning terisi haqida bir oz ko'proq:
Birinchi darajali kesh (L1)- to'g'ridan-to'g'ri protsessor yadrosi bilan ishlaydigan, ko'proq o'zaro ta'sirga ega bo'lgan eng katta kesh xotirasi, unga eng qisqa vaqt ichida kirish mumkinligini va protsessorga yaqin chastotalarda ishlashini anglatadi. Va protsessor va boshqa darajadagi kesh xotirasi o'rtasidagi bufer.
Biz yuqori unumdorlikdagi Intel Core i7-3770K protsessoriga qarayapmiz. Bu protsessor birinchi darajali 4x32 KB kesh xotirasi 4 x 32 KB = 128 KB bilan jihozlangan. (Teri ustida yadro 32 KB)
Boshqa darajadagi kesh (L2)- ikkinchisi kattaroq, kam rivojlangan va natijada kamroq "shved xususiyatlariga" ega. Ko'rinishidan, L1 va L3 darajalari o'rtasida bufer bo'lib xizmat qiladi. Men Core i7-3770 K-ga yangilamoqchi bo'lsam, L2 kesh xotirasini 4x256 KB = 1 MB ga o'rnatishga qaror qildim.
3-darajali kesh (L3)- uchinchi rhubarb, yana, kattaroq, oldingi ikkita pastki. Lekin baribir bilimingiz ko'p, xotirangiz past. i7-3770K-dagi L3 kesh hajmi 8 MB ga o'rnatiladi. Ikki oldingi chiziq teri yadrosiga bo'linganligi sababli, bu chiziq butun protsessor uchun juda muhimdir. Spektakl mustahkam, lekin takabbur emas. Masalan, i7-3960X platformasidagi Extreme-series protsessorlari 15 MB dan ortiq, ba'zi yangi Xeon protsessorlarida esa 20 dan ortiq.
Qattiq disklar
