Önbellek Belleğine Giriş: Tanım, Türler, Performans [MiniTool Wiki]
An Introduction Cache Memory
Hızlı navigasyon :
Ön bellek
Tanım
Önbellek nedir? Önbellek, çip tabanlı bir bilgisayar bileşenidir. Verilerin bilgisayarın belleğinden daha verimli bir şekilde alınmasını sağlayabilir. Bilgisayar işlemcilerinin verileri kolayca alabildikleri geçici bir depolama alanı görevi görür ve aralarında bir tampon görevi görebilir. Veri deposu ve CPU.İpucu: CPU hakkında daha fazla bilgi edinmek için şu adrese gidebilirsiniz: Mini Araç Resmi web sitesi.
Önbelleğin amacı nedir? Yüksek hızlı CPU ile hızlandırmak ve senkronize etmek için kullanılabilir. Sıkça istenen verileri ve talimatları kaydederek gerektiğinde anında CPU'da kullanılabilmesini sağlar. Önbellek, ana bellekten veya disk belleğinden daha pahalıdır, ancak CPU kayıtlarından daha ucuzdur.
Türler
Geleneksel olarak, önbellek türü mikroişlemciye olan yakınlığını ve erişilebilirliğini açıklamak için 'düzey' olarak sınıflandırılırdı. Önbellek seviyeleri aşağıdaki gibidir:
Seviye 1: Düzey 1 önbellek, çok hızlı ancak nispeten küçük olan birincil önbellektir. Genellikle işlemci çipinde bir CPU önbelleği olarak gömülüdür.
Seviye 2: Düzey 2 önbellek, genellikle 1. düzey önbellekten daha büyük olan ikincil önbellektir. L2 önbelleği CPU'ya gömülebilir veya ayrı bir yonga veya yardımcı işlemcide olabilir ve önbellek ile CPU'yu birbirine bağlayan yüksek hızlı bir bekleme sistem veriyoluna sahiptir.
3. seviye: Seviye 3 önbellek, seviye 1 ve seviye 2'nin performansını iyileştirmeyi amaçlayan özelleştirilmiş hafızadır. L3 önbelleği genellikle hızın iki katı olmasına rağmen DRAM , L1 veya L2 önbelleği, L3 önbelleğinden çok daha hızlı olabilir. Çok çekirdekli işlemcilerle, her bir çekirdek özel L1 ve L2 önbelleklerine sahip olabilir, ancak L3 önbelleklerini paylaşabilirler.
Geçmişte L1, L2 ve L3 önbellekleri, işlemci ve anakart bileşenlerinin bir kombinasyonu kullanılarak oluşturuldu. Şimdi eğilim, üç bellek önbelleği düzeyinin tümünü CPU'nun kendisine entegre etmektir. Belki bu yazı ile ilgileniyorsunuz - [2020 Kılavuzu] Bilgisayarınız için Anakart Nasıl Seçilir .
Haritalama
Önbellek için kullanılan üç eşleme türü şunlardır: doğrudan eşleme, ilişkisel eşleme ve küme-ilişkisel eşleme. Ayrıntılar aşağıdaki gibidir:
Doğrudan haritalama: En basit teknik, doğrudan haritalamadır. Ana belleğin her bloğunu yalnızca bir olası önbellek hattına eşler. Veya doğrudan haritalamada, her bir bellek bloğunu önbellekteki belirli bir satıra tahsis edin.
Yeni bir bloğun yüklenmesi gerektiğinde bir depolama bloğu daha önce bir satırı işgal ettiyse, eski blok atılacaktır. Adres alanı iki bölüme ayrılmıştır: dizin alanı ve etiket alanı.
İlişkisel haritalama: Bu tür haritalamada, ilişkilendirilebilir bellek, bellek sözcüklerinin içeriklerini ve adreslerini depolamak için kullanılır. Herhangi bir blok, önbelleğin herhangi bir satırına girebilir. Bu, kelime kimliği bitinin blokta hangi kelimenin gerekli olduğunu belirlemek için kullanıldığı, ancak etiketin kalan tüm bitler haline geldiği anlamına gelir.
Bu, önbelleğin herhangi bir yerine herhangi bir kelime yerleştirmeyi mümkün kılar. En hızlı ve en esnek haritalama şekli olarak kabul edilir.
Set-ilişkisel eşleme: Bu haritalama formu, doğrudan haritalamanın dezavantajlarını ortadan kaldıran gelişmiş bir doğrudan haritalama biçimidir. Küme ilişkilendirme, doğrudan haritalama yöntemlerinde olası titreşim sorununu çözer.
Bunu, tam olarak bir satıra sahip olmak yerine, bir bloğun önbellekte eşlenebileceğini, bu seti yürütmek için birkaç satırdan oluşan bir grup oluşturacağımızı söyleyerek yapar. Bellekteki bir blok daha sonra belirli bir koleksiyonun herhangi bir satırına eşlenebilir.
Verim
İşlemcinin ana bellekteki bir konumu okuması veya bu konuma yazması gerektiğinde, önce önbellekte karşılık gelen bir girişi kontrol eder. Önbellek bellek performansı genellikle isabet oranı olarak adlandırılan bir miktarda ölçülür. Daha büyük önbellek bloğu boyutları, daha yüksek ilişkilendirilebilirlik ve daha düşük hata oranları kullanabilirsiniz. Kaçırmaların maliyetini azaltarak ve önbelleğe çarpma süresini azaltarak önbellek performansını iyileştirin.
Son sözler
Sonuç olarak, bu gönderi önbellek hakkında bazı bilgileri tanıtır. Tanımını, türlerini ve önerisini biliyorsunuz. Ayrıca, bu gönderiden önbellek performansını ve haritalamayı da öğrenebilirsiniz.