Bilo koje računalo radi poput računala u koje se unose početni podaci i s kojeg se traži izlaz rezultata određenih izračuna. Pogoni tvrdog diska (HDD) i / ili SSD (SSD), memorija s slučajnim pristupom (RAM / RAM) i predmemorija procesora (CPU predmemorija) koriste se za pohranu ulaznih i izlaznih podataka.
Pročitajte također: Kako funkcionira moderni računalni procesor
Utjecaj predmemorije na obradu podataka
Unatoč činjenici da RAM prenosi podatke s diskova na procesor, i obrnuto, relativno brzo, čak i vrlo produktivan RAM ne može pružiti takvu brzinu prijenosa podataka da CPU ne radi u praznom hodu. Kako bi se smanjilo vrijeme kada CPU čeka tražene informacije, na sam procesorski uređaj dodana je superbrza ili super-operativna memorija, koja se naziva predmemorija. O njegovoj strukturi, namjeni i utjecaju raspravljat će se u ovom članku.
Uređaj za predmemoriju procesora
Predmemorija se sastoji od dva dijela: kontrolera i memorije. S memorijom je sve jednostavno: pohranjuje podatke potrebne za izračune i rezultate obrade informacija. Kontroler vrši funkciju procesora zahtjeva i pretraživača traženih podataka u predmemoriji za obavljanje izračuna ili prijenos / primanje odlaznih i dolaznih podataka iz glavne memorije.
Privremena memorija procesora podijeljena je u nekoliko razina: od L1 do L3. Neki su modeli imali L4, iako je četvrta razina koja se koristila u procesorima poput Core i7-5775C i Core i5-5675C napuštena zbog visokih maloprodajnih troškova.
- L1 - predmemorija prve razine, ima minimalnu zapreminu koja ne prelazi nekoliko stotina kilobajta i najveću brzinu, što omogućuje izdavanje informacija odmah nakon zahtjeva. Svaka jezgra ima svoj L1 krug. Informacije pohranjene u predmemoriji prve razine potrebne su ili se najčešće traže za proračune procesora.
- L2 - predmemorija druge razine, nešto većeg volumena, može doseći nekoliko megabajta, dok više nije tako brza. Privremeno pohranjuje važne podatke koji su nižeg prioriteta za izračune. Kao i kod L1, svaka jezgra ima svoj zasebni raspored L2 memorije.
- L3 - predmemorija treće razine, najveće zapremine, doseže deset, pa i malo više, megabajta, ali štoviše najsporije. Sadrži podatke za koje je relativno malo vjerojatno da će biti zatraženi, dok je treća razina zajednička svim jezgrama, što poboljšava komunikaciju između njih.
Općenito načelo predmemorije je sljedeće: procesor daje zahtjev kontroloru za dobivanje nekih podataka iz memorije. Upravljač, slijedeći složene algoritme, uzastopno pristupa razinama, odnosno od L1 do L3, u potrazi za potrebnim informacijama. Algoritmi kontrolera zapravo moraju predvidjeti koje će informacije procesor trebati za daljnje izračune. Ako na L1 nema podataka, postoji pretraga duž L2, a zatim duž L3, dok se stvara odgovarajuće kašnjenje u kojem CPU čeka potrebne informacije. Tek kada traženih podataka nema u predmemoriji, javlja se zahtjev za RAM-om, a CPU stvarno ne radi, komunikacija između razina predmemorije ne prelazi deset nanosekundi, čak i ako se podaci pretražuju na posljednjoj razini L3.
Općenito, shema predmemorije i njezinog kontrolera u odnosu na procesor i RAM može se prikazati na sljedeći način:
Kao što vidite, između CPU-a i RAM-a postoji predmemorija, koju predstavljaju kontroler i memorijske stanice po razinama. Primanje informacija iz bilo koje ćelije mnogo je brže od "dugog puta" do RAM-a.
Pročitajte također: Suvremeni računalni procesorski uređaj
Učinak predmemorije
Strogo govoreći, procesoru nije potrebna predmemorija. Međutim, istovremeno, korisnici su suočeni s dugim vremenom čekanja dok RAM ne prenese potrebne podatke na CPU, i tako dalje za svaki segment bilo koje operacije.Svako je razdoblje čekanja počelo od nekoliko sekundi i završilo s nekoliko minuta. Dakle, predmemorija procesora utječe prvenstveno na udobnost korisnika tijekom rada s računalom, uvelike smanjujući vrijeme čekanja.
Sumirajući gore navedeno, ispada da predmemorija utječe na performanse procesora, uskraćujući mu potrebu da svaki put uputi zahtjev RAM-u za iste podatke, pohranjujući ih na CPU "blizu". U ovom slučaju, CPU više ne mora stalno ažurirati podatke za istu vrstu izračuna i izrađuje ih što je brže moguće. U tom slučaju, procesor postaje uvjetno neovisan o frekvenciji RAM-a, jer razlika između 1066 MHz i 2400 MHz neće biti 2,25 puta, već unutar 5% za prijenos podataka između CPU-a i RAM-a.
Kako saznati koliko predmemorije ima procesor
U slučaju da želite kupiti procesor, najbolje bi bilo pogledati vrijednosti razina predmemorije na službenim web stranicama proizvođača:
- Primjer prikazivanja tehničkih specifikacija na AMD web mjestu.
- Primjer prikazivanja tehničkih specifikacija na Intelovom web mjestu.
Idite na službenu stranicu AMD-a
Idite na službeno mjesto tvrtke Intel
Ako želite znati koliko predmemorije ima vaš procesor, trebali biste koristiti sistemski monitor "Upravitelj zadataka" - tražene vrijednosti su naznačene na kartici "Izvođenje".
Zaključak
Treba sažeti da predmemorija procesora primarno utječe na njegove performanse i opću udobnost korisnika pri radu s računalom, bez prisiljavanja korisnika da dugo samo sjedi za računalom, čekajući da komponente sustava međusobno prenose potrebne podatke za izračun. Istodobno, predmemorija je uskratila korisnike hitne potrebe za odabirom i korištenjem najbržeg i stoga skupog HDD-a ili SSD-a, zajedno s visokofrekventnom RAM-om kako bi se minimalizirao ionako velik zastoj. Dakle, što je veća i više segmentirana predmemorija (AMD je jednom napravio zajednički L1 za svoju novu liniju procesora, a izašli su s vrlo niskim performansama), to brže radi CPU, što je prikladnije za korisnika, i obrnuto.