عملکرد حافظه پنهان

از دست دادن حافظه پنهان

از دست دادن حافظه پنهان به این معنی است که CPU باید برای یافتن داده‌ها در جای دیگری از کار بیفتد.

اینجا جایی است که حافظه نهان L2 وارد عمل می شود - در حالی که کندتر است، اما بسیار بزرگتر است.

برخی از پردازنده‌ها از طراحی کش فراگیر استفاده می‌کنند (یعنی داده‌های ذخیره‌شده در کش L1 نیز در حافظه نهان L2 تکرار می‌شوند)

در حالی که برخی دیگر انحصاری هستند (به این معنی که این دو کش هرگز داده‌ها را به اشتراک نمی‌گذارند).

اگر داده‌ها را نتوان در حافظه پنهان L2 پیدا کرد، CPU زنجیره را تا L3 (معمولاً هنوز روشن است)،

سپس L4 (در صورت وجود) و حافظه اصلی (DRAM) ادامه می‌دهد.

برررسی نمودار

ین نمودار رابطه بین کش L1 با نرخ ضربه ثابت، اما کش L2 بزرگتر را نشان می دهد.

توجه داشته باشید که با افزایش اندازه L2، نرخ ضربه کل به شدت افزایش می یابد.

یک L2 بزرگتر، کندتر و ارزانتر می تواند تمام مزایای یک L1 بزرگ را ارائه دهد، اما بدون مجازات اندازه قالب و مصرف انرژی.

بیشتر نرخ‌های کش L1 مدرن بسیار بالاتر از 50 درصد تئوری نشان‌داده‌شده در اینجا هستند - اینتل و AMD هر دو معمولاً نرخ ضربه‌های کش میدانی 95 درصد یا بالاتر را دارند.

موضوع مهم بعدی مجموعه - انجمنی است. هر CPU دارای نوع خاصی از RAM به نام RAM برچسب است.

برچسب RAM یک رکورد از تمام مکان های حافظه است که می تواند به هر بلوک خاصی از کش نگاشت شود.

اگر یک کش کاملاً ارتباطی باشد، به این معنی است که هر بلوکی از داده های RAM را می توان در هر بلوکی از کش ذخیره کرد.

مزیت چنین سیستمی این است که نرخ ضربه بالا است، اما زمان جستجو بسیار طولانی است -

CPU باید قبل از جستجو در حافظه اصلی، کل حافظه پنهان خود را بررسی کند تا متوجه شود داده وجود دارد یا خیر.

در طرف مقابل طیف، ما حافظه های پنهان با نقشه مستقیم را داریم.

یک کش با نقشه مستقیم، کشی است که در آن هر بلوک کش می تواند یک و تنها یک بلوک از حافظه اصلی داشته باشد.

این نوع کش را می توان بسیار سریع جستجو کرد، اما از آنجایی که 1:1 را به مکان های حافظه نگاشت می کند،

نرخ ضربه پایینی دارد. در بین این دو نقطه افراطی، کش های ارتباطی n-way قرار دارند.

حافظه پنهان دو طرفه انجمنی (L1 Piledriver دو طرفه است) به این معنی است که هر بلوک حافظه اصلی می تواند به یکی از دو بلوک کش نگاشت شود.

یک کش ارتباطی هشت طرفه به این معنی است که هر بلوک حافظه اصلی می تواند در یکی از هشت بلوک کش باشد.

حافظه پنهان دستورالعمل L1 Ryzen 4 طرفه است، در حالی که حافظه پنهان داده L1 8 طرفه است.

برای خرید سرور اچ پی و تجهیزات شبکه با بهترین قیمت و ضمانت اصل بودن کالا با مشاورین ما تماس حاصل فرمایید.