คอมพิวเตอร์ของคุณวางคำสั่งและข้อมูลไว้ในแคชเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ
เครดิตรูปภาพ: Photos.com/PhotoObjects.net/เก็ตตี้อิมเมจ
แคชซึ่งเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลความเร็วสูงเป็นที่ที่ไมโครโปรเซสเซอร์จัดเก็บข้อมูลที่ใช้บ่อยที่สุด เช่นเดียวกับที่คุณวางเครื่องครัวไว้บนโต๊ะในครัวเมื่อคุณรับประทานอาหาร คอมพิวเตอร์จะเก็บข้อมูลที่ต้องใช้สำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะไว้ในแคช หากมีแอปพลิเคชันใหม่ที่ต้องใช้ข้อมูลต่างๆ จำนวนมาก ไมโครโปรเซสเซอร์จะนำข้อมูลใหม่เข้าสู่หน่วยความจำแคช เพื่อให้สามารถทำงานที่ต้องใช้ข้อมูลนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ลำดับชั้นของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์
หน่วยความจำคอมพิวเตอร์ได้รับการออกแบบตามลำดับขั้น แต่ละโมดูลของลำดับชั้นจะถูกจัดประเภทตามระยะเวลาที่ใช้ในการเข้าถึงข้อมูลจากโมดูลหน่วยความจำประเภทใดประเภทหนึ่ง ไมโครโปรเซสเซอร์ใช้เวลาน้อยที่สุดในการเข้าถึงข้อมูลจากหน่วยความจำแคช หน่วยความจำหลักซึ่งส่วนใหญ่มักสร้างขึ้นด้วยชิปหน่วยความจำ DRAM ใช้เวลาในการเข้าถึงข้อมูลนานกว่าหน่วยความจำแคช หน่วยความจำแฟลชที่สร้างขึ้นด้วยชิปหน่วยความจำแฟลชจะใช้เวลานานกว่า ในขณะที่ข้อมูลในดิสก์ไดรฟ์ ซึ่งมักเรียกว่าหน่วยความจำเสมือน จะใช้เวลานานที่สุด
วิดีโอของวัน
การประมวลผลความเร็วของโปรเซสเซอร์
ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์กำหนดอัตราสูงสุดที่โปรเซสเซอร์สามารถดำเนินการคำสั่งได้ ชิปหน่วยความจำแคช เนื่องจากได้รับการออกแบบมาให้ส่งคำสั่งหรือข้อมูลได้เร็วที่สุดเท่าที่ไมโครโปรเซสเซอร์จะใช้งานได้ จึงช่วยให้ไมโครโปรเซสเซอร์ทำงานด้วยความเร็วสูงสุด หากคำแนะนำและข้อมูลอยู่ในแคชและไม่ได้อยู่ในหน่วยความจำหลักหรือหน่วยความจำดิสก์ไดรฟ์ โปรเซสเซอร์สามารถทำงานได้ที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาโปรเซสเซอร์สูงสุดที่ระบุ
อัลกอริทึมการจัดการหน่วยความจำ
คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องใช้อัลกอริธึมการจัดการหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลและคำสั่งเพื่อให้สามารถเข้าถึงข้อมูลและคำสั่งที่ใช้บ่อยที่สุดได้เร็วที่สุด หากคอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำแคช ไมโครโปรเซสเซอร์จะใส่ข้อมูลและคำสั่งที่เรียกใช้บ่อยที่สุดในหน่วยความจำแคชความเร็วสูง อัลกอริทึมแคชหน่วยความจำของไมโครโปรเซสเซอร์จะแท็กข้อมูลและคำแนะนำด้วยบิตข้อมูลที่ใช้เพื่อระบุว่าข้อมูลและคำสั่งใดถูกใช้บ่อยที่สุด อัลกอริทึมแคชยังถ่ายโอนข้อมูลและคำแนะนำจากแคชที่ไม่ได้ใช้งานหนักอีกต่อไปเพื่อทำให้หน่วยความจำหลักมีความเร็วช้าลง
ขนาดของแคช
ขนาดของหน่วยความจำแคชความเร็วสูงเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดว่าความเร็วของคอมพิวเตอร์จะเพิ่มขึ้นเท่าใด เนื่องจากสามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้นในหน่วยความจำความเร็วสูง แคชขนาดใหญ่มากจึงปรับปรุงความเร็วในการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ได้มากกว่าแคชขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม มีจุดที่ผลตอบแทนลดลง: ในบางจุด แคชที่ใหญ่ขึ้นจะไม่เพิ่มความเร็วในการประมวลผลอีกต่อไป ซึ่งจะชดเชยป้ายราคาที่สูงของหน่วยความจำแคชที่ใหญ่ขึ้น
