Kaj je predpomnilnik v računalniku?

Predpomnilnik v računalniku je posoda za shranjevanje podatkov, ki jih je pred kratkim uporabljala centralna procesna enota (CPE). CPE lahko zelo hitro pridobi informacije in jih uporabi za obdelavo naslednje serije informacij. Odličen primer običajne uporabe predpomnilnika bi bile številne strani, slike in spletni naslovi, ki jih vaš brskalnik redno zbira in shranjuje v mapo na vašem trdem disku.

Predpomnilnik je manjši, a hitrejši predelek pomnilnika, ki podpira glavni pomnilnik. Predpomnilnik je zasnovan tako, da pospeši pomnilniško funkcijo. Vaš računalnik preveri predpomnilnik in preveri, ali so potrebni podatki v shrambi. Če je predmet tam, se imenuje "zadetek predpomnilnika". V primerih, ko informacije niso shranjene v predpomnilniku, kar je imenovano "zgrešen predpomnilnik", se zahteva v skoraj istem trenutku preusmeri na počasnejšo pomnilniško lokacijo, da pridobi podatkov.

Tudi pri hitrejših mikroprocesorjih in glavnem pomnilniku (RAM) z večjo zmogljivostjo se še vedno pojavljajo ozka grla, ko se informacije premikajo med CPU in RAM-om. Predpomnilnik je vrsta dodatnega pomnilnika, zgrajenega za hitrejši prenos informacij med tema dvema komponentama računalnika. Računalnik zgradi knjižnico pogosto uporabljenih informacij v predpomnilnik. Vloga "predpomnjenja" je pospešiti hitrost vašega sistema. Predpomnjenje ne pomaga le zmanjšati zastoje v CPE-ju in RAM-u, temveč uporabnikom omogoča hitrejše izvajanje nalog, saj se podatki hitreje prenašajo iz predpomnilnika v CPE.

Običajno je hitri predpomnilnik vgrajen neposredno v procesor. To je predpomnilnik stopnje 1. Ena od glavnih motivacij tega koncepta je "lokalnost reference". To pomeni, da ima lokacija, do katere je pravkar dostopen CPE, večjo verjetnost, da bo kratkoročno ponovno obiskana. Predpomnilnik L1 torej hrani najnovejše podatke. Ko ponovno potrebuje podatke, mikroprocesor najprej preveri predpomnilnik L1. Ker so podatki tam, odpravlja potrebo po vrnitvi v počasnejši glavni pomnilnik. Postopek je običajno dvakrat hitrejši kot pri glavnem pomnilniku.

Predpomnilnik 2. stopnje ali sekundarni predpomnilnik v računalniku se običajno nahaja na pomnilniški kartici, ki je blizu procesorja. Povezuje se neposredno s centralno procesno enoto in vezje, ki je integrirano v matično ploščo, jo nadzoruje. Vezje se imenuje L2 krmilnik. Predpomnilnik ravni 2 ujame nedavno uporabljene podatke, ki niso v predpomnilniku ravni 1. Predpomnilnik L2 na mnogih osebnih računalnikih omogoča procesorju, da dobi približno 95 odstotkov informacij, ki jih potrebuje, iz predpomnilnika.

Predpomnilnik diska je še ena vrsta predpomnilnika. Deluje veliko počasneje kot drugi predpomnilniki, saj bere podatke s trdega diska računalnika in jih shranjuje v RAM. Uporabljajo ga programi, kot je DOS. Tako kot je RAM počasnejši od predpomnilnika L1 in L2, je disk veliko počasnejši od RAM-a.

Pogosto so zunanje naprave osebnega računalnika predpomnjene z uporabo RAM-a računalnika. To je periferni predpomnilnik in deluje podobno kot diskovni predpomnilnik. Na primer, DVD-ROM je lahko predpomnilnik z uporabo sistemskega RAM-a ali celo diska. Vsak način predpomnjenja je lahko hitrejši od pogona DVD-ROM.