Datamaskinen din plasserer instruksjoner og data i hurtigbufferen for å forbedre effektiviteten.
Bildekreditt: Photos.com/PhotoObjects.net/Getty Images
En cache, som er en høyhastighets datalagringsenhet, er der en mikroprosessor lagrer dataene den bruker oftest. Akkurat som du legger kjøkkenutstyret ditt på kjøkkenbordet når du spiser, legger en datamaskin dataene den trenger for å bruke for et bestemt program i bufferen. Hvis det oppstår en ny applikasjon som krever mye bruk av forskjellige data, vil en mikroprosessor bringe nye data inn i cache-minnet slik at den kan utføre oppgavene som krever disse dataene mer effektivt.
Datamaskinens minnehierarki
Datamaskinens minne er designet i et hierarki. Hver modul i hierarkiet er kategorisert etter hvor lang tid det tar å få tilgang til data fra en bestemt type minnemodul. Det tar minst tid for en mikroprosessor å få tilgang til data fra hurtigbufferminnet. Hovedminne, oftest bygget med DRAM-minnebrikker, tar lengre tid å få tilgang til data enn cache-minne. Flash-minne, bygget med Flash-minnebrikker, vil ta enda lenger tid, mens data på en diskstasjon, ofte kalt virtuelt minne, vil ta lengst av alle.
Dagens video
Utførelse av prosessorhastighet
En prosessorens klokkehastighet bestemmer den maksimale hastigheten som prosessorer kan utføre instruksjoner med. Cache-minnebrikker, fordi de er designet for å levere instruksjoner eller data så raskt som mikroprosessoren kan bruke dem, tillater mikroprosessorer å kjøre med full hastighet. Hvis instruksjonene og dataene er i hurtigbufferen og ikke i hovedminnet eller diskstasjonens minne, kan prosessoren utføre sin maksimale spesifiserte prosessorklokkehastighet.
Minnehåndteringsalgoritmer
Alle datamaskiner bruker minnebehandlingsalgoritmer som lagrer data og instruksjoner slik at dataene og instruksjonene som brukes oftest kan nås på raskest mulig måte. Hvis en datamaskin har cache-minne, vil mikroprosessoren legge dataene og instruksjonene den kaller på oftest i høyhastighets cache-minne. Mikroprosessorens minnebufferalgoritme merker data og instruksjoner med databiter som den bruker for å bestemme hvilke data og instruksjoner som brukes oftest. Bufferalgoritmen overfører også data og instruksjoner fra hurtigbufferen som ikke lenger brukes mye for å redusere hastigheten på hovedminnet.
Størrelsen på cachen
Størrelsen på hurtigbufferminne er en viktig faktor i bestemmelsen av hvor mye hastigheten på datamaskinen vil øke. Fordi de kan lagre mye mer data i høyhastighetsminnene, forbedrer veldig store cacher datamaskinens prosesseringshastighet mye mer enn mindre cacher. Det er imidlertid et poeng med avtagende avkastning: På et tidspunkt gir den større hurtigbufferen ikke lenger en gevinst i prosesseringshastighet som vil oppveie den høye prislappen til et større hurtigbufferminne.
