ارائه دهنده تجهیزات اچ پی
LOADING

جزئیات مقاله

article details

کش cpu چگونه کار میکند؟

کش cpu چگونه کار میکند؟

کش CPU چگونه کار می کند؟


برنامه های موجود در رایانه شما به عنوان مجموعه ای از دستورالعمل ها طراحی شده اند که CPU تفسیر و اجرا می کند.


وقتی برنامه ای را اجرا می کنید، دستورالعمل ها از حافظه اصلی (هارد دیسک شما) به CPU راه پیدا می کنند.


اینجاست که سلسله مراتب حافظه وارد عمل می شود. داده ها ابتدا در RAM بارگذاری می شوند و سپس به CPU ارسال می شوند.


CPU ها این روزها قادر به انجام تعداد زیادی دستور در ثانیه هستند.


برای استفاده کامل از توان خود، CPU نیاز به دسترسی به حافظه فوق سریع دارد، جایی که حافظه پنهان CPU وارد می شود.


کنترلر حافظه داده ها را از رم گرفته و به کش CPU می فرستد. بسته به CPU شما، کنترلر روی CPU یا چیپست Northbridge روی مادربرد شما یافت می شود.


کش حافظه سپس داده ها را در CPU انجام می دهد. سلسله مراتب حافظه در حافظه نهان CPU نیز وجود دارد.


سطوح حافظه کش L1، L2 و L3


حافظه کش CPU به سه "سطح" تقسیم می شود: L1، L2 و L3.


سلسله مراتب حافظه دوباره بر اساس سرعت و در نتیجه اندازه حافظه پنهان است.


بنابراین، آیا اندازه حافظه پنهان پردازنده تفاوتی در عملکرد دارد؟


حافظه نهان L1


حافظه نهان L1 (سطح 1) سریعترین حافظه موجود در یک سیستم کامپیوتری است.


از نظر اولویت دسترسی، حافظه نهان L1 دارای داده هایی است که CPU به احتمال زیاد در حین انجام یک کار خاص به آن نیاز دارد.


اندازه حافظه نهان L1 به CPU بستگی دارد. برخی از CPUهای مصرف کننده رده بالا اکنون مانند Intel i9-9980XE از حافظه نهان L1 1 مگابایتی بهره می برند،


اما اینها هزینه زیادی دارند و هنوز هم کم هستند. برخی از چیپ‌ست‌های سرور، مانند رنج Xeon اینتل، دارای حافظه نهان 1 تا 2 مگابایتی L1 هستند.


اندازه کش L1 "استاندارد" وجود ندارد، بنابراین قبل از خرید باید مشخصات CPU را برای تعیین اندازه دقیق حافظه نهان L1 بررسی کنید.


کش L1 معمولاً به دو بخش تقسیم می شود: کش دستورالعمل و کش داده.


کش دستورالعمل به اطلاعات مربوط به عملیاتی می پردازد که CPU باید انجام دهد، در حالی که کش داده ها اطلاعاتی را که قرار است عملیات بر روی آن انجام شود، نگهداری می کند.


حافظه نهان L2


(سطح 2) کندتر از حافظه نهان L1 است اما اندازه آن بزرگتر است.


جایی که یک کش L1 ممکن است بر حسب کیلوبایت اندازه گیری شود، حافظه کش های مدرن L2 بر حسب مگابایت اندازه گیری می شوند.


به عنوان مثال، Ryzen 5 5600X AMD دارای 384 کیلوبایت کش L1 و 3 مگابایت کش L2 (به علاوه 32 مگابایت کش L3) است.


اندازه کش L2 بسته به CPU متفاوت است، اما اندازه آن معمولاً بین 256 کیلوبایت تا 8 مگابایت است.


اکثر CPUهای مدرن بیش از 256 کیلوبایت حافظه نهان L2 دارند و این اندازه اکنون کوچک در نظر گرفته می شود.


علاوه بر این، برخی از قدرتمندترین CPUهای مدرن دارای حافظه کش L2 بزرگتر هستند که بیش از 8 مگابایت است.


وقتی صحبت از سرعت به میان می‌آید، حافظه نهان L2 از کش L1 عقب‌تر است، اما همچنان بسیار سریع‌تر از حافظه رم سیستم شما است.


حافظه نهان L1 معمولاً 100 برابر سریعتر از RAM شما است، در حالی که حافظه نهان L2 حدود 25 برابر سریعتر است.


  حافظه نهان L3


در روزهای اولیه، حافظه نهان L3 در واقع روی مادربرد پیدا شد.


این مربوط به مدت‌ها قبل بود، زمانی که بیشتر CPUها فقط پردازنده‌های تک هسته‌ای بودند.


اکنون، حافظه نهان L3 در CPU شما می تواند عظیم باشد، با CPU های مصرف کننده رده بالای دارای حافظه نهان L3 تا 32 مگابایت.


برخی از حافظه های نهان CPU L3 سرور می توانند از این مقدار فراتر بروند و تا 64 مگابایت دارند.


حافظه نهان L3 بزرگترین و در عین حال کندترین واحد حافظه کش است.


CPU های مدرن شامل حافظه نهان L3 در خود CPU هستند.


اما در حالی که حافظه نهان L1 و L2 برای هر هسته روی خود تراشه وجود دارد، حافظه نهان L3 بیشتر شبیه یک مخزن حافظه عمومی است که کل تراشه می تواند از آن استفاده کند.


برای داشتن اطلاعات بیشتر، پست های دیگر ما را مطالعه کنید.


برای خرید سی پی یو و تجهیزات شبکه، با ما تماس بگیرید.