Procesor na računalniku je ena glavnih komponent, brez katere nič ne bo delovalo. Njegova naloga je, da prebere informacije in jih prenese na druge komponente, ki so povezane z matično ploščo. Procesor je sestavljen iz več elementov, predpomnilnik procesorja pa je eden izmed njih.
Predpomnilnik
Predpomnilnik procesorja je ena komponenta, ki vpliva na zmogljivost, oziroma bolj na njen obseg, raven in zmogljivost. Ta parameter se že dolgo uporablja pri proizvodnji procesorjev, kar dokazuje njegovo uporabnost. Evo, kaj je predpomnilnik v preprostih besedah. Če uporabljate programski jezik, potem je predpomnilnik pomnilnik s super hitro izmenjavo podatkov, katere naloga je shranjevanje in posredovanje začasnih informacij. Sprožilci, na katerih je izdelan predpomnilnik procesorja, so v celoti sestavljeni iz tranzistorjev. Toda tranzistorji imajo lastnost, da zavzamejo veliko prostora, v nasprotju z RAM-om, ki ga sestavljajo kondenzatorji. V zvezi s tem obstajajo velike težave, ki omejujejo količino pomnilnika. Kljub tako majhnemu znesku je predpomnilnik procesorja precej draga možnost. Hkrati pa ima takšna struktura enako kakovost in hitrost. Sprožilci, ki so podložni, ne zahtevajo regeneracije, vendar se njihov prehod iz enega stanja v drugega zgodi z minimalno zakasnitvijo. Ta indikator omogoča, da predpomnilnik procesorja deluje na svojih frekvencah.
Sprva je bil predpomnilnik postavljen na matično ploščo. Zdaj se nahaja predpomnilnik procesorjana samem CPU, kar bistveno zmanjša čas dostopa do njega.
Namen
Kot je že bilo opisano, je glavna naloga predpomnilnika procesorja shranjevanje podatkov in njihovo začasno shranjevanje. To omogoča dobro delovanje pri uporabi aplikacij, kjer je to potrebno. Za boljši opis preprostih besed, da je to tak predpomnilnik in njegovo načelo dela, lahko naredite analogijo s pisarno. RAM igra vlogo police z datotekami, kjer računovodja od časa do časa pride do potrebnih datotek, računalnik pa je predpomnilnik. Na namizju računovodje so stvari, s katerimi je večkrat stopil v stik. Te stvari ležijo ravno na mizi, saj zahtevajo hiter dostop do njih. Ti predmeti so občasno priloženi podatkom, ki so bili odstranjeni s police. Ko ti podatki postanejo nepotrebni, se vrnejo v stojalo. Ta manipulacija vam omogoča, da počistite predpomnilnik tako, da ga pripravite za nove podatke.
Tako se izkaže, da CPU preveri svojo prisotnost v predpomnilniku, preden zahteva podatke iz RAM-a. Tukaj je preprost izraz.
Ravni spomina
Večina sodobnih procesorjev predstavlja več ravni predpomnilnika. Pogosto sta dva ali trije: L1 L2 cache L3. Prva raven predpomnilnika ima lastnost hitrega dostopa do jedra procesorja, ki deluje na enakih frekvencah kot procesor. Prav tako igra vlogo medpomnilnika med procesorjem in računalniškim pomnilnikom druge ravni. Predpomnilnik L2 ima močnejše podatke, ki na žalost zmanjšujejo njegovo hitrost. Njegova naloga je zagotoviti prehod iz prvega v drugitretji ravni. Ker na vsaki ravni pada hitrost dela, ima mikroprocesorski predpomnilnik tretje ravni še počasnejšo hitrost dostopa. Vendar pa je njena hitrost dostopa bolj produktivna, za razliko od standardnega RAM-a. V prejšnjih različicah je predpomnilnik različnih nivojev na svojem jedru, vendar je predpomnilnik L3 zasnovan za celoten procesor.
Neodvisno
Predpomnilnik je sestavljen iz več ravni in kategorij. Mikroprocesorji za strežnike in računalnike imajo tri neodvisne predpomnilnike: niz navodil, podatkov in asociativni medpomnilnik. Zato je superoperativni spomin razdeljen na tri ravni.
Navodila
\ t
Niz navodil, predpomnilnik je potreben za nalaganje strojne kode, toda kaj je to? Strojno kodo lahko imenujemo sistem ukazov določenega stroja za izračun, ki ga interpretira osrednji procesor tega računalnika. Vsak program, ki je bil napisan v strojnem jeziku, se izvede v binarni kodi, s tem sestavljenimi strojnimi navodili. Tudi ta proces se lahko imenuje "opcode" - binarna koda. Kaj naredi predpomnilnik z navodili? Ta vrsta predpomnilnika lahko izvaja samo določeno nalogo v obliki podatkovne operacije. To pomeni, da predpomnilnik vsebuje niz navodil, od katerih se vsak ukvarja z njegovim "delom". To je lahko računanje, premikanje iz ene v drugo ali kopiranje. Vsako strojno navodilo vsebuje dve vrsti operacij: preprosto in kompleksno. Ko se izvede ena od teh operacij, jo dekodira v zaporedjunaprav, za katere je bila namenjena.
Predpomnilnik podatkov
Predpomnilnik podatkov je namenjen shranjevanju informacij, ki jih zahteva CPE veliko pogosteje kot RAM. Zaradi majhne količine procesorskega predpomnilnika so tam shranjene le pogosto zahtevane informacije. Vendar pa lokacija te vrste pomnilnika, torej na čipu procesorja, omogoča skrajšanje časa poizvedbe in njegovo minimiziranje. Večina sodobnih procesorjev uporablja velikost predpomnilnika do 16 megabajtov, v procesorjih, ki so namenjeni strežnikom, pa največji predpomnilnik procesorja doseže 20 megabajtov in več.
Vmesni pomnilnik za prevajanje
Ta tip se uporablja za predpomnilnik za pospešitev postopka prenosa podatkov iz navideznega pomnilnika v fizični. Asociativni spomin ima fiksen niz zapisov. Vsak od teh zapisov hrani podatke o prenosu podatkov iz navideznega pomnilnika v fizični. Če takih informacij ni, procesor samostojno najde pot in pusti podatke o njem, vendar potrebuje veliko več časa kot uporaba že shranjenih podatkov.
Napake pri delu
Tako kot vrste predpomnilnika, so tudi napake razdeljene v tri kategorije. Prva vrsta se imenuje navodila za branje predpomnilnika. To povzroča veliko zamudo, ker bo procesor potreboval veliko časa, da naloži zahtevana navodila za pomnilnik. Tudi branje iz podatkovnega predpomnilnika ima okvare. Za razliko od prvega, napake pri branju podatkov niso tako počasne, ker druga navodila, ki ne veljajo za zahtevolahko nadaljujejo svoje delo. Zahtevani viri bodo obdelani v glavnem pomnilniku.
Zapisovanje v podatkovni predpomnilnik prav tako ne uspe brez napak. Vrzeli v zapisu ne vzamejo veliko časa, saj jih je mogoče postaviti v zameno. To vam omogoča delo z drugimi navodili, ne da bi prekinili celoten postopek. Odpis s končano čakalno vrsto je edina ovira pri normalnem delovanju CPE.
Variante pogreškov
Prva vrsta zdrs, ki se imenuje Obvezno pogreša, je prikazana le, če naslov zaprosila za prvič. Popravi to določbo na prejšnji vzorec, ki je lahko strojna ali programska oprema. Bloomer Kapaciteta pogreša povzročena s končno velikost predpomnilnika, ki ni odvisna od asociativno velikosti pomnilnika ali liniji. Ni razumevanja polnega ali skoraj polnega predpomnilnika, saj so njegove črte v stanju zasedenosti. Ko je vsak zaseden unovčen, lahko ustvarite novo vrstico predpomnilnika. Izgubljeni konflikti so, kot lahko vidite iz naslova, napaka, ki je nastala kot posledica spora. To se zgodi, ko procesor zahteva podatke, ki jih je predpomnilnik že zamenjal.
Naslov oddajanja in njegove različice
Večina računalnikov, v katerih so nameščeni procesorji, temeljijo na določeni vrsti navideznega pomnilnika. To pomeni, da vsak program izvaja na računalniku zazna poenostavljeno naslov, z navedbo edinstveno kodo in podatke, ki pripadajo izključno za ta program. Virtualni naslovni prostor je ustvarjen tako, da ga lahko uporablja vsak program in neOdvisno od lokacije v fizičnem pomnilniku.
Zaradi prevajanja iz virtualnega fizičnega pomnilnika (OZP) se take manipulacije izvajajo z neverjetno hitrostjo. Postopek prevajanja naslovov:
Generator naslova pošlje napravi za upravljanje pomnilnika fizični naslov, vendar ob koncu nekaj ciklov. Ta funkcija se imenuje »Zakasnitev«. "Učinek uvedbe" se lahko obravnava kot postopek, pri katerem ima en fizični naslov več virtualnih naslovov. Procesorji jih reproducirajo v določenem zaporedju, ki nadzoruje program. Če želite izvesti to možnost, morate zahtevati, da se preveri ena kopija predpomnilnika. Virtualno naslovno okolje je razdeljeno na fiksne pomnilniške bloke, katerih začetek ustreza naslovu z njegovo velikostjo. Ta funkcija se imenuje "Prikazna enota". Keshi in njihova hierarhija
Prisotnost več medsebojno povezanih predpomnilnikov je eden od kriterijev za najsodobnejše procesorje. Procesorji, ki podpirajo vzporedna navodila, dobijo dostop do informacij o transportnih sredstvih: navodila za branje, postopek prevajanja virtualnih naslovov v fizične naslove in navodila za branje. Metoda transportnega dela pomaga dodeliti naloge med tremi ločenimi predpomnilniki, tako da se lahko izognete konfliktom z dostopom. To mesto v hierarhiji se imenuje "Specialized Cache" in procesi s takšno funkcijo so Harvardska arhitektura. Intenzivnost zadetkov in zamud je eden glavnih problemov pri delu s superoperativnimpomnilnika. Dejstvo je, da več kot predpomnilnik in njegov odstotek zadetka, bolj bo prišlo do zamude. Pogosto se za optimizacijo dela in reševanje tega konflikta uporablja raven predpomnilnikov, ki se uporabljajo za medsebojno blaženje. Plus sistem stopenj je, da delujejo v zaporedju rasti. Prvič, prvi nivo računalniškega pomnilnika, ki je hiter, vendar z majhno količino, določa hitrost procesorja na njegovih frekvencah. Pri napaki na prvi stopnji se procesor obrne na predpomnilnik druge stopnje, ki ima večji volumen, vendar manj hitrosti. To se nadaljuje, dokler procesor ne prejme odgovora na zahtevo za RAM. Ta položaj v hierarhiji se imenuje "večstopenjski predpomnilnik". Edinstveni ali izključni predpomnilniki imajo lastnost shranjevanja podatkov samo na eni določeni ravni. Vključujoč pogled lahko shrani informacije na več ravneh superaktivnega pomnilnika in jih postavi v način kopiranja. Raven hierarhije, imenovana "sledi predpomnilnika", odpravlja delo dekoderja, saj pospešuje hitro nalaganje navodil, kar zmanjšuje prenos toplote CPU. Njegova glavna značilnost je sposobnost shranjevanja dekodiranih podatkov. Shranjena navodila so razdeljena v dve skupini: dinamične skladbe in osnovne bloke. V nekaterih primerih je lahko dinamična pot zgrajena na več osnovnih enotah, združenih skupaj. Tako lahko dinamična skladba hrani podatke obdelane bloke.
