GT spiega: che cos'è una cache della CPU, cosa fa

Abbiamo già parlato un po 'della cache del browser qui su, quindi molti di voi devono averne già familiarità. Ma esiste un altro tipo di cache che forse non tutti voi saprete. E quello è quello associato alla CPU. Se sei diventato un PC che costruisce te stesso, una delle specifiche sempre menzionate su una CPU è la cache.

Ma perché ne ha bisogno? Cosa fa effettivamente?

Un piccolo sfondo

Per quelli di voi che hanno visto l'evoluzione del personal computing fin dai primi giorni, ricorderanno le specifiche dei computer di un tempo. I chip di memoria si trovavano nei KB e così pure la velocità del processore. Con il passare del tempo, ci siamo spostati nel territorio di MHz, con chip di memoria a 4 MHz e CPU a 2 MHz.

Pertanto, se la CPU effettuasse una richiesta su un tale sistema, la memoria si risponderebbe rapidamente senza alcun ritardo. La loro velocità di clock abbinata ha contribuito a far funzionare rapidamente il processore. Ma avanza rapidamente di un decennio o due e ora puoi ottenere CPU che possono funzionare a velocità GHz, ma, sfortunatamente, i chip di memoria non sono riusciti a tenere il passo.

Grande problema: una soluzione

Le velocità della CPU in rapido aumento hanno significato che la CPU avrebbe effettivamente dovuto attendere che il chip di memoria comprendesse la rapida successione di richieste che stava inviando. Questo è stato un problema Puoi tecnicamente costruire una memoria che ha la stessa velocità della CPU, ma occupa più spazio sul Silicon per memorizzare ogni bit di informazione. Questi costerebbero molto più dei DIMM che usiamo oggi.

La soluzione alternativa? Dividi la memoria in due. La memoria principale che costruiamo dalla RAM dinamica e un secondo tipo di memoria che costruiamo nella CPU. È molto più piccolo, ma è anche un tipo di memoria molto più veloce rispetto alla DRAM. E questo è ciò che chiamiamo Cache.

Che cosa fa?

La cache può essere una parola inglese vecchio stile, ma è esattamente ciò che fa la cache della CPU: memorizza le cose. Pensalo come uno scrigno del pirata. Ok, forse no. Dato che siamo tutti geek e ho già parlato della cache da un browser Web, anche la funzionalità di questa cache è la stessa.

Quindi, piuttosto che un computer che fa una richiesta a un server web a migliaia di miglia di distanza e quindi scarica le immagini e il contenuto ogni volta, la cache ne manterrà la maggior parte in memoria, per qualsiasi browser. Ciò consente di risparmiare tempo e le pagine Web si aprono molto più velocemente grazie alla cache nei browser.

Una CPU ha lo stesso problema, può parlare con la propria memoria molto più velocemente di quanto possa fare con la memoria principale. Pertanto, ogni volta che la CPU richiede un po 'di dati, "memorizza nella cache" una copia nella sua memoria locale. Ciò consente di recuperarlo molto più rapidamente nel prossimo futuro, quando necessario.

Aggiunti trucchi

Ma non è tutto. La memoria locale su una CPU consente non solo di archiviare e leggere i dati per byte, ma anche della riga successiva. Se la CPU esegue un'istruzione alla volta, è probabile che segua un numero noto di istruzioni a seguito dell'azione principale.

Quindi, anziché semplicemente ottenere una parola dalla memoria alla volta, la CPU può accedere ai successivi 128 byte di memoria e leggerà, quella che viene chiamata, la riga della cache - una singola riga su 128 dalla CPU, in una volta sola. L'idea è sempre quella di ridurre i tempi e rendere l'intero processo molto più veloce.

Acquistare un PC? Quindi ecco come confrontare CPU, RAM e altre specifiche prima di finalizzare l'acquisto.

Più grande è sempre meglio?

Bene, non sempre, ma nel caso della cache di memoria - lo è certamente. Facci sapere i tuoi dubbi nel nostro forum, se ne hai ancora.