Що таке кеш-пам'ять на комп'ютері?

Кеш-пам'ять на комп'ютері — це контейнер для зберігання даних, нещодавно використаних центральним процесором (ЦП). ЦП може отримати інформацію надзвичайно швидко і використовувати її для обробки наступної партії інформації. Яскравим прикладом поширеного використання кешу може бути безліч сторінок, зображень і веб-адрес, які ваш браузер регулярно збирає і зберігає в папці на жорсткому диску.

Факти

Кеш-пам'ять — це менший, але швидший відсік пам'яті, який підтримує основну пам'ять. Кеш-пам'ять призначена для прискорення функції пам'яті. Ваш комп’ютер перевіряє кеш-пам’ять, щоб перевірити, чи зберігаються потрібні йому дані. Якщо елемент є, це називається "зверненням до кеш-пам'яті". У випадках, коли інформація не зберігається в кеші, який є що називається "промахом кешу", майже в ту ж мить запит спрямовується до повільнішого місця в пам'яті для отримання дані.

Відео дня

Функція

Навіть з швидшими мікропроцесорами та основною пам’яттю (ОЗУ) з більшою ємністю, вузькі місця все ще виникають, коли інформація переміщається між ЦП і ОЗП. Кеш-пам'ять — це тип додаткової пам'яті, створеної для швидшої передачі інформації між цими двома компонентами комп'ютера. Комп'ютер будує бібліотеку часто використовуваної інформації в кеш-пам'яті. Роль «кешування» полягає в прискоренні швидкості вашої системи. Кешування не тільки допомагає зменшити логічні пробки в ЦП і ОЗП, але й дозволяє користувачам виконувати завдання швидше, оскільки дані передаються швидше з кеш-пам’яті до ЦП.

Кеш 1 рівня

Як правило, високошвидкісний кеш-пам’ять інтегрується прямо в процесор. Це кеш 1 рівня. Однією з основних мотивів цієї концепції є «локальність посилання». Це означає, що розташування, до якого щойно звернувся центральний процесор, має більшу ймовірність повторного перегляду в короткостроковій перспективі. Таким чином, кеш L1 містить найновіші дані. Коли йому знову потрібні дані, мікропроцесор спочатку перевіряє кеш L1. Оскільки дані є, це усуває необхідність повертатися до повільнішої основної пам’яті. Зазвичай процес відбувається в два рази швидше, ніж з основною пам’яттю.

Кеш 2 рівня

Кеш-пам'ять рівня 2, або вторинна кеш-пам'ять, на комп'ютері зазвичай розташована на картці пам'яті, розташованої поблизу процесора. Він підключається безпосередньо до центрального процесора, і керує ним схема, інтегрована в материнську плату. Схема називається контролером L2. Кеш рівня 2 ловить нещодавно використані дані, які не містяться в кеші рівня 1. Кеш-пам'ять L2 на багатьох персональних комп'ютерах дозволяє процесору отримувати з кеш-пам'яті приблизно 95 відсотків необхідної інформації.

Інша кеш-пам'ять

Дискова кеш-пам'ять - це ще один тип кеш-пам'яті. Він працює набагато повільніше, ніж інші кеш-пам’яті, оскільки зчитує дані з жорсткого диска комп’ютера та зберігає їх у оперативній пам’яті. Його використовують такі програми, як DOS. Так само, як оперативна пам’ять повільніше, ніж кеш L1 і L2, диск набагато повільніше, ніж RAM.

Часто периферійні пристрої персонального комп’ютера кешуються за допомогою оперативної пам’яті комп’ютера. Це периферійний кеш і працює майже так само, як і дисковий кеш. Наприклад, DVD-ROM може бути кеш-пам'яттю з використанням оперативної пам'яті системи або навіть диска. Будь-який метод кешування може бути швидшим, ніж привід DVD-ROM.