Kako predmemorija memorije ubrzava obradu računala?

Posuda uz obrok od piletine i riže

Vaše računalo sprema upute i podatke u predmemoriju radi poboljšanja učinkovitosti.

Kredit za sliku: Photos.com/PhotoObjects.net/Getty Images

Predmemorija, koja je uređaj za pohranu podataka velike brzine, je mjesto gdje mikroprocesor pohranjuje te podatke koje najčešće koristi. Baš kao što svoje kuhinjsko posuđe stavljate na kuhinjski stol dok večerate, računalo u svoju predmemoriju stavlja podatke koje treba koristiti za određenu aplikaciju. Ako se pojave nove aplikacije koje zahtijevaju veliku upotrebu različitih podataka, mikroprocesor će unijeti nove podatke u predmemoriju kako bi mogao učinkovitije obavljati zadatke koji zahtijevaju te podatke.

Hijerarhija računalne memorije

Memorija računala je dizajnirana u hijerarhiji. Svaki modul u hijerarhiji je kategoriziran prema tome koliko je vremena potrebno za pristup podacima iz određene vrste memorijskog modula. Mikroprocesoru je potrebno najmanje vremena za pristup podacima iz predmemorije. Glavnoj memoriji, najčešće izgrađenoj s DRAM memorijskim čipovima, potrebno je više vremena za pristup podacima od predmemorije. Flash memoriji, izgrađenoj s čipovima Flash memorije, trebat će još dulje, dok će podacima na disku, koji se često nazivaju virtualnom memorijom, trebati najdulje od svih.

Video dana

Izvršenje brzine procesora

Radni takt procesora određuje maksimalnu brzinu kojom procesori mogu izvršavati instrukcije. Čipovi predmemorije, budući da su dizajnirani za isporuku instrukcija ili podataka onoliko brzo koliko ih mikroprocesor može iskoristiti, omogućuju mikroprocesorima da rade punom brzinom. Ako su upute i podaci u predmemoriji, a ne u glavnoj memoriji ili memoriji diskovnog pogona, procesor može raditi pri maksimalnoj specificiranoj brzini takta procesora.

Algoritmi upravljanja memorijom

Sva računala koriste algoritme za upravljanje memorijom koji pohranjuju podatke i upute tako da se podacima i uputama koji se najčešće koriste može pristupiti na najbrži mogući način. Ako računalo ima predmemoriju, mikroprocesor će podatke i upute koje najčešće poziva staviti u predmemoriju velike brzine. Algoritam predmemorije memorije mikroprocesora označava podatke i upute bitovima podataka koje koristi za određivanje podataka i instrukcija koje se najčešće koriste. Algoritam predmemorije također prenosi podatke i upute iz predmemorije koje se više ne koriste jako radi sporije brzine glavne memorije.

Veličina predmemorije

Veličina predmemorije velike brzine glavni je čimbenik u određivanju koliko će se povećati brzina računala. Budući da mogu pohraniti puno više podataka u svoje brze memorije, vrlo velike predmemorije poboljšavaju brzinu računalne obrade mnogo više od manjih predmemorija. Međutim, postoji točka smanjenja povrata: u nekom trenutku veća predmemorija više ne nudi dobitak u brzini obrade koji bi nadoknadio visoku cijenu veće predmemorije.