หน่วยความจำแคชคืออะไรและใช้ทำอะไร

หน่วยความจำแคช เป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดของโปรเซสเซอร์และเป็นข้อมูลที่ได้รับจากผู้ผลิตเสมอ แน่นอนคุณเคย สงสัยว่าหน่วยความจำแคชคืออะไรและมี ไว้เพื่อแก้ข้อสงสัยเหล่านี้ที่เราได้เตรียมไว้ในบทความที่เราพยายามอธิบายในวิธีที่ง่ายและเข้าใจได้ วัตถุประสงค์ของบทความนี้ไม่ได้เจาะลึกถึงแนวคิดที่เกี่ยวข้องในระบบหน่วยความจำนี้ แต่ต้องอธิบายอย่างชัดเจนและเข้าใจได้

เราแนะนำให้อ่านคู่มือที่น่าสนใจที่สุดของเรา:

• โปรเซสเซอร์ที่ดีที่สุดในตลาด เมนบอร์ดที่ดีกว่า หน่วยความจำ RAM ที่ดีขึ้น ไดรฟ์ SSD ที่ดีที่สุดในตลาด

หน่วยความจำแคช: แนวคิดและการดำเนินการ

ก่อนที่จะเห็นว่าหน่วยความจำแคชคืออะไรเรา ต้องมีความชัดเจนเกี่ยวกับวิธีการทำงานของโปรเซสเซอร์ ในคอมพิวเตอร์ของเราด้วยวิธีง่ายๆที่เราสามารถสรุปได้โดยบอกว่า ใช้ข้อมูลที่ต้องใช้จากหน่วยความจำแรม เมื่อหน่วยประมวลผลจำเป็นต้องเข้าถึงข้อมูลเพื่อทำงานของมันข้อมูลนี้จะถูกร้องขอจาก RAM ซึ่งจะให้หน่วยประมวลผลเร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ กระบวนการนี้ไม่ได้เกิดขึ้นทันที แต่ใช้เวลาสักครู่มันใช้เวลาเพียงไม่กี่นาโนวินาที แต่ถึงแม้ว่าเราจะเห็นว่ามันไม่มีอะไรจริง ๆ มันเป็นโลกที่แท้จริงและ ในขณะที่หน่วยประมวลผลกำลังรอโอกาสที่จะทำการคำนวณอื่น ๆ.

เพื่อแก้ปัญหานี้หน่วยความจำแคชถูกสร้างขึ้น นี่คือไม่มีอะไรมากไปกว่า หน่วยความจำขนาดเล็กที่อยู่ภายในโปรเซสเซอร์ จุดประสงค์ของหน่วยความจำแคชคือเพื่อให้สามารถเข้าถึงข้อมูลโดยตัวประมวลผลโดยเร็วที่สุด หน่วยความจำแคชอยู่ในโปรเซสเซอร์ดังนั้นข้อมูลจะต้องเดินทางน้อยมากเพื่อไปยังสถานที่ที่มันถูกประมวลผลดังนั้น เวลาที่ใช้ในการเข้าถึงจะน้อยกว่าในกรณีของ RAM

จำนวนหน่วยความจำนี้คือจิ๋วเมื่อเทียบกับ RAM พีซีระดับสูงในปัจจุบันอาจมี RAM 32GB หรือมากกว่า แต่ จำนวนแคชสูงสุดอยู่ระหว่าง 6MB ถึง 20MB โดยทั่วไป สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากเวลาที่ใช้ในการเข้าถึงข้อมูลในหน่วยความจำจะแปรผันตามปริมาณของข้อมูล ดังนั้นเรามีการเข้าถึงแคชนั้นเร็วกว่าการเข้าถึง RAM มากและใกล้กว่าและข้อมูลต้องเดินทางในระยะทางที่น้อยลง

แคชตัวประมวลผลถูก จัดระเบียบในหลายระดับ ส่วนใหญ่ตัวประมวลผลปัจจุบันมีหน่วยความจำนี้สามระดับมันเป็นสิ่งที่เรียกว่า แคช L1, L2 และ L3 แคช L1 อยู่ภายในแกนประมวลผลและเร็วที่สุด ในทางกลับกันปริมาณนั้น จำกัด มากเนื่องจาก โดยปกติแล้วจะมีขนาดสูงสุด 32 KB ข้อมูลที่เล็กที่สุดและบ่อยที่สุดที่ต้องการถูกเก็บไว้ในแคช

ต่อไปเรามีแคช L2 ที่อยู่นอกแกน แต่ใกล้กับสิ่งเหล่านี้จำนวนหน่วยความจำนี้มักจะ ประมาณ 256 KB และเป็นที่สองในความเร็ว ในที่สุดเรามีแคช L3 ที่อยู่ไกลสุดจากคอร์และช้าที่สุด ข้อดีของมันคือจำนวนที่สูงกว่ามากและสามารถเข้าถึง 4-20 MB หรือมากกว่านั้นในกรณีของโปรเซสเซอร์ระดับมืออาชีพที่มีหลายคอร์

สรุปและข้อสรุปสุดท้าย

จากบทสรุปและข้อสรุปเราสามารถพูดได้ว่าแคชโปรเซสเซอร์เป็น วิธีแก้ปัญหาประสิทธิภาพของระบบหน่วยความจำ ซึ่งเป็นหน้าที่ เร่งการอ่านและเขียนว่าโปรเซสเซอร์ต้องทำบนระบบหน่วยความจำหลัก เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพโดยรวมที่สูงขึ้น ของระบบ เป็นหน่วยความจำที่อยู่ภายในโปรเซสเซอร์ในปริมาณที่น้อยมาก แต่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการทำงานอย่างถูกต้อง