Jak mezipaměť zrychlí zpracování počítače?

click fraud protection
Prostírání s kuřecím masem a rýží

Váš počítač ukládá pokyny a data do mezipaměti, aby se zvýšila efektivita.

Kredit obrázku: Photos.com/PhotoObjects.net/Getty Images

Mezipaměť, což je vysokorychlostní zařízení pro ukládání dat, je místem, kde mikroprocesor ukládá data, která používá nejčastěji. Stejně jako položíte své kuchyňské nádobí na kuchyňský stůl, když stolujete, počítač ukládá data, která potřebuje pro konkrétní aplikaci, do své mezipaměti. Pokud se objeví nová aplikace, která vyžaduje náročné využití různých dat, mikroprocesor přenese nová data do mezipaměti, aby mohl efektivněji provádět úkoly, které tato data vyžadují.

Hierarchie počítačové paměti

Paměť počítače je navržena v hierarchii. Každý modul hierarchie je kategorizován podle toho, jak dlouho trvá přístup k datům z konkrétního typu paměťového modulu. Přístup mikroprocesoru k datům z mezipaměti trvá nejméně času. Hlavní paměti, nejčastěji tvořené paměťovými čipy DRAM, trvá přístup k datům déle než vyrovnávací paměti. Flash paměť, postavená na paměťových čipech Flash, bude trvat ještě déle, zatímco data na diskové jednotce, často nazývané virtuální paměť, budou trvat nejdéle ze všech.

Video dne

Rychlost zpracování procesoru

Rychlost hodin procesoru určuje maximální rychlost, kterou mohou procesory provádět instrukce. Paměťové čipy mezipaměti, protože jsou navrženy tak, aby dodávaly instrukce nebo data tak rychle, jak je mikroprocesor dokáže využít, umožňují mikroprocesorům běžet plnou rychlostí. Pokud jsou instrukce a data v mezipaměti a ne v hlavní paměti nebo paměti disku, může procesor pracovat při maximální specifikované rychlosti procesoru.

Algoritmy správy paměti

Všechny počítače používají algoritmy správy paměti, které ukládají data a instrukce tak, aby k nejčastěji používaným datům a pokynům bylo možné přistupovat nejrychlejším možným způsobem. Pokud má počítač vyrovnávací paměť, mikroprocesor uloží data a instrukce, které nejčastěji volá, do vysokorychlostní vyrovnávací paměti. Algoritmus mezipaměti mikroprocesoru označuje data a instrukce datovými bity, které používá k určení, která data a instrukce jsou používány nejčastěji. Algoritmus mezipaměti také přenáší data a instrukce z mezipaměti, které již nejsou intenzivně využívány ke zpomalení rychlosti hlavní paměti.

Velikost mezipaměti

Velikost vysokorychlostní mezipaměti je hlavním faktorem při určování toho, jak moc se zvýší rychlost počítače. Protože mohou uložit mnohem více dat do svých vysokorychlostních pamětí, velmi velké mezipaměti zlepšují rychlost počítačového zpracování mnohem více než menší mezipaměti. Existuje však bod klesajícího výnosu: V určitém okamžiku větší mezipaměť již nenabízí zvýšení rychlosti zpracování, které by vyrovnalo vysokou cenu větší vyrovnávací paměti.