يشرح Gt: ما هي ذاكرة التخزين المؤقت وحدة المعالجة المركزية ، ماذا يفعل

لقد تحدثنا بالفعل قليلاً عن ذاكرة التخزين المؤقت للمتصفح هنا على ، لذلك يجب أن يكون معظمكم على دراية بذلك بالفعل. ولكن هناك نوعًا آخر من ذاكرة التخزين المؤقت ربما لا يعرفها جميعكم. وهذا هو المرتبط بوحدة المعالجة المركزية. إذا كنت قد قمت ببناء جهاز كمبيوتر شخصي بنفسك ، فإن إحدى المواصفات المذكورة دائمًا على وحدة المعالجة المركزية هي ذاكرة التخزين المؤقت.

ولكن ، لماذا يحتاج هذا؟ ماذا يفعل فعلا؟

خلفية صغيرة

بالنسبة لأولئك منكم الذين رأوا تطور الحوسبة الشخصية منذ الأيام الأولى ، سيتذكرون مواصفات أجهزة الكمبيوتر في الأيام الخوالي. تستخدم رقائق الذاكرة لتكون في كيلوبايت وكذلك فعلت بسرعة المعالج. مع مرور الوقت ، انتقلنا إلى منطقة ميغاهيرتز ، حيث تعمل رقائق الذاكرة بسرعة 4 ميجاهرتز ووحدة المعالجة المركزية بسرعة 2 ميجاهرتز.

لذلك ، إذا كانت وحدة المعالجة المركزية تقدم طلبًا على مثل هذا النظام ، فإن الذاكرة ستتحدث بسرعة دون أي تأخير. ساعدت سرعات الساعة المتطابقة في تشغيل المعالج بسرعة. ولكن ، بعد مرور عشر سنوات أو عقدين على التقدم السريع ، يمكنك الآن الحصول على وحدات المعالجة المركزية (CPU) التي يمكن تشغيلها بسرعة GHz ، لكن لسوء الحظ ، لم تتمكن رقائق الذاكرة من الاستمرار.

مشكلة كبيرة: حل واحد

تعني سرعات وحدة المعالجة المركزية المتزايدة بسرعة أن وحدة المعالجة المركزية ستحتاج بالفعل إلى انتظار شريحة الذاكرة لفهم التعاقب السريع للطلبات التي كانت ترسلها. كانت هذه مشكلة. يمكنك تقنيًا إنشاء ذاكرة لها نفس سرعة وحدة المعالجة المركزية ، لكن الأمر يتطلب مساحة أكبر على السيليكون لتخزين كل جزء من المعلومات. هذه تكلف أكثر بكثير من DIMM التي نستخدمها اليوم.

الحل؟ تقسيم الذاكرة إلى قسمين. الذاكرة الرئيسية التي نبنيها من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية وكذلك النوع الثاني من الذاكرة التي نبنيها في وحدة المعالجة المركزية. إنه أصغر بكثير ، ولكنه أيضًا نوع ذاكرة أسرع مقارنةً بـ DRAM. وهذا ما نسميه ذاكرة التخزين المؤقت.

ماذا تعمل، أو ماذا تفعل؟

قد تكون ذاكرة التخزين المؤقت كلمة إنجليزية قديمة ، لكن هذا بالضبط ما تفعله ذاكرة التخزين المؤقت لوحدة المعالجة المركزية - فهو يخزن الأشياء. فكر في الأمر مثل صندوق كنز القراصنة. حسنا ، ربما لا. نظرًا لأننا جميعًا من المهوسون وتحدثنا بالفعل عن ذاكرة التخزين المؤقت من متصفح الويب ، فإن وظيفة ذاكرة التخزين المؤقت هذه هي نفسها أيضًا.

لذلك بدلاً من جهاز كمبيوتر يقوم بطلب خادم الويب على بعد آلاف الأميال ثم يقوم بتنزيل الصور والمحتوى في كل مرة ، ستحتفظ ذاكرة التخزين المؤقت بمعظمها في الذاكرة ، لأي متصفح. هذا يوفر الوقت وفتح صفحات الويب بشكل أسرع بفضل ذاكرة التخزين المؤقت في المتصفحات.

واجهت وحدة المعالجة المركزية نفس المشكلة ، حيث يمكنها التحدث مع ذاكرتها بشكل أسرع كثيرًا عما تستطيع فعله في الذاكرة الرئيسية. لذلك ، في كل مرة تطلب فيها وحدة المعالجة المركزية بعض البيانات ، تقوم "بتخزين" نسخة إلى ذاكرتها المحلية. هذا يتيح لها جلبه بشكل أسرع في المستقبل القريب عند الحاجة.

الخدع المضافة

ولكن هذا ليس كل شيء. الذاكرة المحلية على وحدة المعالجة المركزية لا تسمح لها فقط بتخزين وقراءة البيانات حسب البايت ولكن أيضًا في السطر التالي. إذا نفذت وحدة المعالجة المركزية تعليمة واحدة في كل مرة ، فهناك فرصة جيدة لتتبعها بعد ذلك عدد معروف من الإرشادات التي تتبع الإجراء الرئيسي.

لذا ، بدلاً من مجرد الحصول على كلمة واحدة من الذاكرة في وقت واحد ، يمكن لوحدة المعالجة المركزية الوصول إلى 128 بايت من الذاكرة التالية وسوف يقرأ ، ما يسمى ، سطر ذاكرة التخزين المؤقت - سطر واحد من أصل 128 من وحدة المعالجة المركزية ، دفعة واحدة. والفكرة هي دائما تقليل الوقت وجعل العملية كلها أسرع بكثير.

شراء جهاز كمبيوتر؟ ثم إليك كيف يمكنك مقارنة وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي والمواصفات الأخرى قبل الانتهاء من عملية الشراء.

أكبر هو دائما أفضل؟

حسنًا ، ليس دائمًا ، ولكن في حالة ذاكرة التخزين المؤقت - إنه بالتأكيد. أخبرنا عن شكوك في منتدانا ، إذا كان لا يزال لديك أي شكوك.