Memorie cache (bani gheata, bani gheata, tampon- ing.) - folosit în dispozitivele digitale ca clipboard de mare viteză. Memoria cache poate fi găsită pe astfel de dispozitive de computer precum procesoare, plăci de rețea, unități CD-ROM și multe altele.
Principiul de funcționare și arhitectura cache-ului pot fi foarte diferite.
De exemplu, memoria cache poate servi normal clipboard ... Dispozitivul procesează datele și le transferă într-un buffer de mare viteză, unde controlerul transferă datele către interfață. Un astfel de cache este destinat pentru prevenirea erorilor, verificarea integrității datelor hardware sau pentru codificarea semnalului de la dispozitiv într-un semnal clar pentru interfață, fără întârzieri. Un astfel de sistem este utilizat, de exemplu, în CD/DVD Unități CD-ROM.
În caz contrar, memoria cache poate fi folosită pentru stocarea codului folosit frecvent și astfel accelerează procesarea datelor. Adică, dispozitivul nu trebuie să calculeze sau să caute din nou date, ceea ce ar dura mult mai mult decât citirea lor din cache. În acest caz, dimensiunea și viteza cache-ului joacă un rol foarte important.
Această arhitectură se găsește cel mai adesea pe hard disk-uri și unități centrale de procesare ( CPU).
Când dispozitivele funcționează, firmware-ul special sau programele manageriale pot fi încărcate în cache, cu care ar funcționa mai lent rom(memorie numai pentru citire).
Cele mai multe dispozitive moderne folosesc tip de cache mixt , care poate servi ca clipboard, precum și pentru stocarea codului folosit frecvent.
Există câteva funcții foarte importante implementate pentru memoria cache a procesorului și cipurile video.
Combinarea blocurilor executive ... Procesoarele și procesoarele video folosesc adesea memoria cache partajată rapidă între nuclee. În consecință, dacă un nucleu a procesat informații și este în cache și este primită o comandă pentru aceeași operațiune sau pentru a lucra cu aceste date, atunci datele nu vor fi procesate din nou de procesor, ci vor fi preluate din cache. pentru prelucrare ulterioară. Nucleul va fi descărcat pentru a procesa alte date. Acest lucru crește semnificativ performanța în calcule similare, dar complexe, mai ales dacă memoria cache este mare și rapidă.
Cache partajat, permite de asemenea nucleelor să lucreze direct cu el, ocolindu-l pe cel lent.
Cache pentru instrucțiuni. Există fie un cache general, foarte rapid, de prim nivel pentru instrucțiuni și alte operațiuni, fie unul dedicat pentru acestea. Cu cât mai multe instrucțiuni încorporate în procesor, cu atât mai mare este memoria cache de instrucțiuni de care are nevoie. Acest lucru reduce latența memoriei și permite blocului de instrucțiuni să funcționeze aproape independent. Când este plin, blocul de instrucțiuni începe să fie inactiv periodic, ceea ce încetinește viteza de calcul.
Alte funcții și caracteristici.
Este de remarcat faptul că în CPU(unități centrale de procesare), aplicate corectarea erorilor hardware (ECC), deoarece o mică eroare în cache poate duce la o eroare continuă în procesarea ulterioară a acestor date.
V CPUși GPU există ierarhia cache , care vă permite să partajați date pentru nuclee individuale și comune. Deși aproape toate datele din memoria cache de al doilea nivel sunt încă copiate la al treilea nivel, general, dar nu întotdeauna. Primul nivel de cache este cel mai rapid, iar fiecare nivel ulterior este mai lent, dar mai mare ca dimensiune.
Pentru procesoare, este considerat normal Treiși mai puține niveluri de cache. Aceasta echilibrează viteza, dimensiunea memoriei cache și disiparea căldurii. Este dificil să găsești mai mult de două niveluri de cache în procesoarele video.
Dimensiunea memoriei cache, impactul asupra performanței și alte caracteristici.
Natural, cu cât este mai mare cache-ul, cu atât poate stoca și procesa mai multe date, dar există o problemă serioasă.
Bani mari- aceasta buget mare... În procesoarele server ( CPU), memoria cache poate folosi până la 80% bugetul tranzistorului. În primul rând, acest lucru afectează costul final și, în al doilea rând, crește consumul de energie și disiparea căldurii, ceea ce nu este comparabil cu performanța crescută cu câteva procente.
Una dintre cele mai importante caracteristici ale unui procesor este memoria cache. Nu doar volumul său este important, ci și viteza de acces, precum și distribuția sa pe niveluri. Absolut toate procesoarele pentru PC-uri desktop și chiar unele mobile sunt echipate cu această memorie. În această parte vom vorbi despre scopul practic al acestei caracteristici.
Structura și pentru ce este memoria cache
Memorie cache Este o memorie care are o viteză mare de citire/scriere și este concepută pentru a stoca temporar cele mai utilizate date. Tradus într-un limbaj simplu, servește la accelerarea procesorului atunci când execută sarcini de același tip.
Un alt nume pentru memoria cache este memoria statică, caracteristica sa importantă este construcția fiecărei celule pe o etapă de tranzistori (adică o celulă arată ca un grup de tranzistori), fiecare treaptă conține în medie până la 10 tranzistori. Deoarece viteza de comutare a tranzistorului între stări este extrem de mare, viteza memoriei este, de asemenea, foarte mare. Dar există și un punct negativ, acesta constă în dimensiunea acestui tip de memorie, precum și în costul său ridicat.
Primii posesori ai acestui tip de memorie cache au fost procesoare Intel 80386 (al 386-lea) si se afla pe placa de baza. Pe viitor, pe procesoarele Intel 80486 (486th) mai noi, acest tip de memorie a fost adăugat la matrița procesorului în sine, păstrându-l în același timp pe placa de bază. Pentru această caracteristică, acestea au fost împărțite în două niveluri, ceea ce se află pe cristalul în sine a fost numit cache de prim nivel (L1), iar cel de pe placa de bază - cache de al doilea nivel (L2). Dar în zilele noastre, cache-ul L2 a fost transferat și în matrița procesorului. Între ele, aceste tipuri de memorie funcționează după două scheme posibile: inclusiv (duplicarea a ceea ce este în memorie la ambele niveluri) și exclusiv (datele la fiecare nivel sunt exclusive).
După cum am menționat mai devreme, memoria cache servește ca un buffer în care sunt încărcate instrucțiunile executate frecvent și datele utilizate din RAM (Random Access Memory). Deși dimensiunea sa este extrem de mică conform standardelor actuale (până la 32 MB), oferă câștiguri semnificative de performanță. Legătura dintre memoria cache și RAM are loc după una dintre schemele posibile: mapare directă, compoziție-asociativă, asociativă. Nu are sens să explic aceste scheme, mă îndoiesc că la cumpărare, cineva va putea să vă răspundă ce schemă este folosită într-un anumit procesor.
Nivelurile cache ale procesorului
Cele mai multe procesoare moderne sunt echipate cu două sau trei niveluri de cache (acum al treilea poate fi localizat pe placa de bază):
Cache de nivel 1 (L1)- cel mai rapid dintre toate nivelurile, se afla in imediata apropiere a miezului procesorului, datorita caruia are cel mai scurt timp de raspuns si functioneaza la o viteza apropiata de cea a procesorului. O altă funcție a acestui tip de memorie este aceea de a asigura schimbul între procesor și al doilea nivel al memoriei cache.
cache L2- are o cantitate mai mare de memorie decat primul, dar asta implica un punct atat de negativ precum scaderea vitezei. Poate fi fie comun pentru întregul procesor, fie individual pentru fiecare nucleu. Unul dintre scopuri este un tampon între primul și al treilea nivel.
cache L3- cel mai lent dintre cache (dar totuși semnificativ mai rapid decât RAM), dar are și cea mai mare cantitate de memorie. Dacă primul nivel este individual pentru fiecare nucleu, atunci acesta este comun pentru întregul procesor.
Rezumând
Memoria cache a procesorului este RAM personală superrapidă. Servește la stocarea datelor cel mai frecvent utilizate de procesor atunci când efectuează o anumită sarcină sau eu. Pot exista trei niveluri de memorie cache a procesorului - cel mai rapid este primul nivel, iar cel mai mare, dar și cel mai lent, este al treilea.
CPU- (în engleză „central processing unit”, CPU - central processing unit) - un microcircuit conceput pentru procesarea codului programului și determinarea principalelor funcții ale unui computer legate de procesarea informațiilor. Procesorul efectuează operații logice și aritmetice, controlează procesele de calcul și coordonează funcționarea dispozitivelor sistemului.
Unitatea centrală de procesare este un cip care este situat pe sau instalat în placa de bază.
Să luăm în considerare principalele caracteristici ale microprocesorului.
Miez- Aceasta este componenta principală a procesorului central, care determină majoritatea parametrilor procesorului, cum ar fi tipul de soclu, intervalul de frecvență de funcționare și frecvența magistralei interne de transfer de date (FSB).
Miezul procesorului are următoarele caracteristici, care vor fi discutate mai jos: volumul cache-ului intern al primului și al doilea nivel, tensiunea, disiparea căldurii etc.
Core Count - Numărul de nuclee din CPU. Creșterea numărului de nuclee CPU îmbunătățește performanța.
Dimensiunea cache - memorie L1 (cache L1)
Cache-ul L1 este o memorie de mare viteză de la 8 la 128 KB în care sunt copiate datele din memoria principală. Blocul cache se află pe miezul procesorului. Datorită faptului că procesarea datelor din memoria cache este mai rapidă decât datele din memoria principală, stocarea instrucțiunilor principale în memoria cache poate crește performanța procesorului. Pentru procesoarele cu mai multe nuclee, memoria cache L1 este specificată pentru un nucleu.
Capacitate cache L2 (cache L2)
Cache-ul L2 este o memorie de mare viteză concepută pentru aceleași scopuri ca cache-ul L1, dar are o dimensiune mai mare - de la 128 la 12288 KB. Procesoarele cu un cache L2 mare sunt proiectate pentru a rezolva sarcinile care necesită mult resurse. Procesoarele cu mai multe nuclee se caracterizează printr-o dimensiune totală a memoriei cache L2.
Dimensiunea cache L3 (cache L3) variază de la 0 la 16384 KB.
Cache-ul L3 integrat și magistrala de sistem formează împreună un canal de mare viteză pentru schimbul de date cu memoria sistemului. Memoria cache L3 este completată în principal doar de procesoare destinate completării unui computer-server. Cache-ul L3 este echipat cu linii de procesoare precum Itanium 2, Intel Pentium 4 Extreme Edition, Xeon DP etc.
Priză- conector pentru instalarea microprocesorului pe placa de baza. Tipul de soclu este determinat de producătorul procesorului și de numărul de picioare. Diferite tipuri de socluri corespund diferitelor procesoare.
Frecvența ceasului procesor (MHz) - numărul de operații (cicluri) pe care procesorul le efectuează pe secundă. Cu cât acest indicator este mai mare, cu atât procesorul este mai eficient. Dar trebuie amintit că acest lucru este valabil numai pentru procesoarele unui producător, deoarece, pe lângă frecvența de ceas, următorii parametri afectează performanța microprocesorului: dimensiunea cache-ului L2, frecvența cache-ului L3 etc. Frecvența procesorului este proporțională cu FSB-ul. (frecvența magistralei).
Frecvența autobuzului Front Side Bus (FSB) este frecvența de ceas la care se fac schimb de date între magistrala de sistem și procesor.
Autobuz de date este un set de linii de semnal destinate schimbului de date între procesor și dispozitivele interne ale computerului.
Disiparea căldurii(TDP în engleză - puterea de proiectare termică) - un parametru care determină câtă putere trebuie deviată către sistemul de răcire pentru a asigura funcționarea normală a procesorului. Valorile acestui parametru variază de la 10 la 165 wați. Este corect să comparați cantitatea de disipare a căldurii numai pentru procesoarele aceluiași producător, deoarece fiecare producător definește disiparea căldurii în mod diferit.
Suport tehnologie de virtualizare
Cu ajutorul funcției Tehnologie de virtualizare, a devenit posibilă încărcarea mai multor sisteme de operare în același timp pe un singur computer.
Suporta tehnologia AMD64 / EM64T
Datorită acestei tehnologii, microprocesoarele cu arhitectură pe 64 de biți pot gestiona aplicațiile pe 32 și 64 de biți la fel de eficient. Linii de procesoare cu arhitectură pe 64 de biți: AMD Athlon 64, AMD Opteron, Core 2 Duo, Intel Xeon 64 și altele. Procesoarele care acceptă adresarea pe 64 de biți sunt capabile să lucreze cu mai mult de 4 GB de RAM, care nu este disponibilă pentru procesoarele pe 32 de biți. Lansarea extensiilor pe 64 de biți în procesoarele AMD se numește AMD64, iar pentru Intel se numește EM64T.
Temperatura maximă de funcționare (54,8 până la 105 C) este temperatura maximă permisă pentru ca procesorul să funcționeze normal. Temperatura de funcționare a procesorului depinde de utilizarea acestuia și de calitatea răcirii. Cu sarcină de lucru scăzută și disipare normală a căldurii, temperatura procesorului este de 25-40 ° C, iar cu sarcină mare de lucru - până la 60-70 ° C. Procesoarele cu temperaturi ridicate de funcționare necesită sisteme de răcire pentru a asigura o disipare eficientă a căldurii.
Core Voltage - Un indicator care determină tensiunea de pe miezul procesorului cerută de procesor pentru a funcționa. Tensiunea de bază variază de la 0,65 la 165 W.
Unul dintre factorii importanți care cresc performanța procesorului este disponibilitatea memoriei cache, sau mai degrabă volumul acesteia, viteza de acces și distribuția pe niveluri.
De mult timp, aproape toate procesoarele sunt echipate cu acest tip de memorie, ceea ce dovedește încă o dată utilitatea prezenței sale. În acest articol, vom vorbi despre structura, nivelurile și scopul practic al memoriei cache, ca o caracteristică foarte importantă a procesorului.
Ce este memoria cache și structura acesteia
Memoria cache este o memorie ultra-rapidă utilizată de procesor pentru a stoca temporar datele care sunt utilizate cel mai frecvent. Așa, pe scurt, puteți descrie acest tip de memorie.
Memoria cache este construită pe flip-flop, care, la rândul lor, sunt formate din tranzistori. Un grup de tranzistoare ocupă mult mai mult spațiu decât aceiași condensatori care formează memoria RAM. Acest lucru aduce cu sine multe dificultăți în producție, precum și limitări de volum. De aceea, memoria cache este o memorie foarte scumpă, având în același timp volume neglijabile. Dar dintr-o astfel de structură urmează principalul avantaj al unei astfel de memorie - viteza. Deoarece declanșatoarele nu trebuie regenerate, iar timpul de întârziere al supapelor pe care sunt asamblate este scurt, timpul de comutare a unui declanșator de la o stare la alta are loc foarte rapid. Acest lucru permite memoriei cache să funcționeze la aceleași frecvențe ca și procesoarele moderne.
De asemenea, locația memoriei cache este un factor important. Este situat pe cristalul procesorului propriu-zis, ceea ce reduce semnificativ timpul de acces la acesta. Anterior, memoria cache a unor niveluri era amplasată în afara matriței procesorului, pe un cip SRAM special undeva în vastitatea plăcii de bază. Acum, în aproape toate procesoarele, memoria cache se află pe matrița procesorului.
Pentru ce este memoria cache a procesorului?
După cum am menționat mai sus, scopul principal al memoriei cache este de a stoca date care sunt adesea folosite de procesor. Cache-ul este un buffer în care sunt încărcate datele și, în ciuda dimensiunii sale mici (aproximativ 4-16 MB) la procesoarele moderne, oferă o creștere semnificativă a performanței în orice aplicație.
Pentru a înțelege mai bine nevoia memoriei cache, să ne imaginăm organizarea memoriei computerului ca un birou. Memoria principală va fi un dulap de foldere, la care contabilul apelează periodic pentru a prelua blocuri mari de date (adică foldere). Și tabelul va fi memoria cache.
Sunt astfel de elemente care sunt așezate pe biroul contabilului, la care se referă de mai multe ori pe parcursul orei. De exemplu, pot fi numere de telefon, câteva exemple de documente. Aceste tipuri de informații sunt chiar pe masă, ceea ce, la rândul său, crește viteza de acces la ele.
În același mod, datele pot fi adăugate din acele blocuri mari de date (foldere) la tabel pentru o utilizare rapidă, de exemplu, un document. Când acest document devine inutil, este plasat înapoi în dulap (în RAM), ștergând astfel tabelul (memoria cache) și eliberând acest tabel pentru documente noi care vor fi utilizate într-o perioadă de timp ulterioară.
De asemenea, cu memoria cache, dacă există date care este cel mai probabil să fie accesate din nou, atunci aceste date din RAM sunt încărcate în memoria cache. Foarte des, acest lucru se întâmplă cu încărcarea în comun a datelor care este cel mai probabil să fie utilizate după datele curente. Adică există o prezență de ipoteze despre ceea ce va fi folosit „după”. Acestea sunt principiile complexe de funcționare.
Nivelurile cache ale procesorului
Procesoarele moderne sunt echipate cu un cache, care constă adesea din 2 sau 3 nivele. Desigur, există și excepții, dar acesta este adesea cazul.
În general, pot exista astfel de niveluri: L1 (primul nivel), L2 (al doilea nivel), L3 (al treilea nivel). Acum puțin mai multe detalii despre fiecare dintre ele:
Primul nivel cache (L1) este cel mai rapid nivel al memoriei cache, care lucrează direct cu nucleul procesorului, datorită acestei interacțiuni strânse, acest nivel are cel mai scurt timp de acces și funcționează la frecvențe apropiate procesorului. Este un buffer între procesor și memoria cache L2.
Ne vom uita la volumele pe un procesor Intel Core i7-3770K de înaltă performanță. Acest procesor este echipat cu 4 x 32 KB cache L1 4 x 32 KB = 128 KB. (pentru fiecare nucleu, 32 KB)
Cache al doilea nivel (L2) - al doilea nivel este mai mare decât primul, dar, ca urmare, are „caracteristici de viteză” mai mici. În consecință, servește ca un tampon între L1 și L3. Dacă ne întoarcem la exemplul nostru Core i7-3770 K, aici memoria cache L2 este 4x256 KB = 1 MB.
Cache al treilea nivel (L3) - al treilea nivel, din nou, mai lent decât precedentele două. Dar este încă mult mai rapid decât RAM. I7-3770K are un cache L3 de 8 MB. Dacă cele două niveluri anterioare sunt împărțite în fiecare nucleu, atunci acest nivel este comun pentru întregul procesor. Indicatorul este destul de solid, dar nu transcendental. Deoarece, de exemplu, procesoarele din seria Extreme precum i7-3960X au 15MB, iar unele procesoare Xeon noi au mai mult de 20.
we-it.net
Pentru ce este memoria cache și de cât este nevoie?
Nu este vorba despre numerar, este vorba despre memoria cache a procesorului și nu numai. Comercianții au făcut un alt fetiș comercial din memoria cache, mai ales cu cache-ul procesoarelor centrale și al hard-disk-urilor (o au și plăcile video - dar încă nu au ajuns la el). Deci, există un procesor XXX cu cache L2 de 1 MB și exact același procesor XYZ cu un cache de 2 MB. Ghici care este mai bun? Ah - nu o face imediat!
Memoria cache este un buffer în care se adaugă ceea ce poate și/sau trebuie să fie salvat pentru mai târziu. Procesorul funcționează și apar situații când datele intermediare trebuie stocate undeva. Desigur, în cache! - la urma urmei, este ordine de mărime mai rapid decât RAM, tk. se află în matrița procesorului și de obicei rulează la aceeași frecvență. Și apoi, după un timp, va prelua aceste date înapoi și le va procesa din nou. În linii mari, ca un sortator de cartofi pe bandă rulantă, care de fiecare dată când dă peste altceva decât cartofi (morcovi), îl aruncă într-o cutie. Și când este plin, se ridică și îl duce în camera alăturată. În acest moment, transportorul este oprit și există un timp de nefuncționare. Volumul cutiei este memoria cache în această analogie. Și de cât ai nevoie - 1MB sau 12? Este clar că dacă volumul lui este mic, va dura prea mult să fie scos și va fi simplu, dar de la un anumit volum creșterea lui în continuare nu va da nimic. Ei bine, sortatorul va avea o cutie pentru 1000 kg de morcovi - da, nu va avea atât de mulți pentru tot schimbul, iar din asta NU VA DEVENI DE DOUA ORI MAI RAPID! Mai există o subtilitate - un cache mare poate provoca o creștere a latenței accesului la acesta, în primul rând și, în același timp, probabilitatea de erori în acesta crește, de exemplu, în timpul overclockării și în al doilea rând. (Puteți citi despre CUM în acest caz să determinați stabilitatea / instabilitatea procesorului și să aflați că eroarea apare în memoria cache a acestuia, testați L1 și L2 aici.) În al treilea rând, memoria cache consumă o zonă decentă a matriței și bugetul tranzistorului a circuitului procesorului. Același lucru este valabil și pentru memoria cache a hard disk-urilor. Și dacă arhitectura procesorului este puternică, va necesita 1024 Kb de cache și mai mult în multe aplicații. Dacă aveți un HDD rapid - 16MB sau chiar 32MB este potrivit. Dar nici 64MB de cache nu va face mai rapid dacă aceasta este o reducere numită versiunea verde (Green WD) cu 5900 rpm în loc de 7200 rpm, chiar dacă aceasta din urmă va avea 8MB. Apoi procesoarele Intel și AMD folosesc acest cache în moduri diferite (în general, AMD este mai eficient și procesoarele lor sunt adesea confortabile cu valori mai mici). În plus, Intel are un cache comun, în timp ce AMD are unul personal pentru fiecare nucleu. Cel mai rapid cache L1 din procesoarele AMD este de 64 KB pentru date și instrucțiuni, ceea ce este dublu față de Intel. Cache-ul L3 este de obicei prezent în procesoarele de top precum AMD Phenom II 1055T X6 Socket AM3 2.8GHz sau un concurent în persoana Intel Core i7-980X. În primul rând, jocurile iubesc cantități mari de cache. Și cache-ul NU este iubit de multe aplicații profesionale (vezi. Computer pentru randare, editare video și aplicații profesionale). Mai exact, cei mai pretențioși din partea lui sunt în general indiferenți. Dar ceea ce nu ar trebui să faceți este să alegeți un procesor bazat pe dimensiunea cache-ului. Vechiul Pentium 4, în ultimele sale manifestări, a avut și 2MB de cache la frecvențe mult peste 3GHz - compară-și performanța cu celeron dual-core ieftin Celeron E1 *** care funcționează la frecvențe de aproximativ 2GHz. Nu va lăsa o piatră neîntoarsă de la bătrân. Un exemplu mai real este E8600 dual-core de înaltă frecvență care costă aproape 200 USD (probabil din cauza cache-ului de 6 MB) și Athlon II X4-620 2,6 GHz, care are doar 2 MB. Acest lucru nu îl împiedică pe Athlone să sculpteze un concurent într-o nucă.
După cum puteți vedea din grafice, nici în programele complexe, nici în jocurile care necesită procesor, niciun cache nu poate înlocui nuclee suplimentare. Athlon cu 2MB cache (roșu) depășește cu ușurință Cor2Duo cu 6MB cache chiar și la o frecvență mai mică și aproape jumătate din cost. De asemenea, mulți uită că cache-ul este prezent în plăcile video, pentru că, în general, au și procesoare. Un nou exemplu de placă video GTX460, unde reușesc să taie nu numai magistrala și cantitatea de memorie (pe care cumpărătorul o va ghici) - ci și shader cache-ul, respectiv, de la 512Kb la 384Kb (pe care cumpărătorul NU îl va ghici). ). Și aceasta va adăuga și contribuția negativă la productivitate. De asemenea, va fi interesant să aflați dependența performanței de dimensiunea cache-ului. Să examinăm cât de repede crește odată cu creșterea dimensiunii memoriei cache, folosind exemplul aceluiași procesor. După cum știți, procesoarele din seriile E6 ***, E4 *** și E2 *** diferă doar prin dimensiunea cache-ului (4, 2 și, respectiv, 1 MB). Lucrând la aceeași frecvență de 2400 MHz, ele arată următoarele rezultate.
După cum puteți vedea, rezultatele nu sunt prea diferite. Voi spune mai multe - dacă ar fi implicat un procesor cu un volum de 6MB, rezultatul ar fi crescut cu puțin mai mult, tk. procesoarele ajung la saturație. Dar pentru modelele cu 512Kb scăderea ar fi notabilă. Cu alte cuvinte, 2MB este suficient chiar și pentru jocuri. Rezumând, putem trage următoarea concluzie - cache-ul este bun când există DEJA o mulțime de orice altceva. Este naiv și stupid să schimbi viteza hard disk-ului sau numărul de nuclee de procesor pentru dimensiunea cache la același cost, pentru că nici cea mai încăpătoare cutie de sortare nu va înlocui un alt sortator.Dar există și exemple bune .. Pentru de exemplu, Pentium Dual-Core într-o revizuire timpurie bazată pe procesul de 65 nm a avut 1 MB cache pentru două nuclee (seria E2160 și altele asemenea), iar revizuirea târzie de 45 nm a seriei E5200 are încă 2 MB, toate celelalte lucruri fiind egale (și majoritatea important - PREȚ). Desigur, merită să o alegeți pe cea din urmă.
compua.com.ua
Ce este memoria cache, de ce este nevoie și cum funcționează
Care este cel mai murdar loc de pe computerul tău? Crezi că un coș? Dosarele utilizatorului? Sistem de răcire? Nu ghicesc! Cel mai murdar loc este cache-ul! La urma urmei, trebuie curățat constant!
De fapt, există multe cache-uri pe un computer și nu servesc ca o gunoi, ci ca acceleratoare pentru hardware și aplicații. De unde au luat reputația de „tobog de gunoi sistemic”? Să ne dăm seama ce este un cache, ce este, cum funcționează și de ce are nevoie de curățare din când în când.
Cache sau memoria cache este o stocare specială a datelor utilizate frecvent, accesul la care se realizează de zeci, sute și mii de ori mai rapid decât RAM sau alte medii de stocare.
Aplicațiile (browsoare web, playere audio și video, editori de baze de date etc.), componentele sistemului de operare (cache miniaturi, cache DNS) și hardware (cache CPU L1-L3, framebuffer grafic) au propria memorie cache. cip, buffer-uri de unitate) . Este implementat în diferite moduri - software și hardware.
- Cache-ul programului este pur și simplu un folder sau un fișier separat în care, de exemplu, sunt încărcate imagini, meniuri, scripturi, conținut multimedia și alte conținuturi ale site-urilor vizitate. În acest folder, browserul „se scufundă” pentru prima dată când deschideți din nou pagina web. Descărcarea unei părți a conținutului din stocarea locală accelerează descărcarea acestuia și reduce traficul în rețea.
- În unități (în special, hard disk), memoria cache este un cip RAM separat, cu o capacitate de 1–256 Mb, situat pe placa electronică. Acesta primește informații citite din stratul magnetic și încă neîncărcate în RAM, precum și date care sunt cel mai adesea solicitate de sistemul de operare.
- Un procesor central modern conține 2-3 niveluri principale de memorie cache (numită și memorie cache), situate sub formă de module hardware pe aceeași matriță. Cel mai rapid și mai mic ca volum (32-64 Kb) este cache Level 1 (L1) - funcționează la aceeași frecvență ca și procesorul. L2 ocupă o poziție medie în ceea ce privește viteza și capacitatea (de la 128 Kb la 12 Mb). Și L3 este cel mai lent și mai voluminos (până la 40 Mb), nu este disponibil pe unele modele. Viteza lui L3 este scăzută doar în comparație cu omologii săi mai rapizi, dar este de sute de ori mai rapidă decât cea mai productivă RAM.
Memoria cu acces aleatoriu a procesorului este folosită pentru a stoca date utilizate în mod constant, pompate din RAM și instrucțiuni de cod de mașină. Cu cât este mai mult, cu atât procesorul este mai rapid.
Astăzi, trei niveluri de cache nu mai reprezintă limita. Odată cu apariția arhitecturii Sandy Bridge, Intel a implementat un cache L0 suplimentar în produsele sale (destinat pentru stocarea microinstrucțiunilor decriptate). Iar cele mai performante procesoare au si un cache de nivel al patrulea, realizat sub forma unui microcircuit separat.
Interacțiunea nivelurilor cache L0-L3 arată astfel schematic (folosind exemplul Intel Xeon):
În termeni umani, cum funcționează totul
Pentru a înțelege cum funcționează memoria cache, să ne imaginăm o persoană care lucrează la un birou. Dosarele și documentele pe care le folosește tot timpul sunt pe masă (în memoria cache). Pentru a le accesa, trebuie doar să contactați.
Hârtiile de care are nevoie mai rar sunt depozitate în apropiere pe rafturi (în RAM). Pentru a le obține, trebuie să te ridici și să mergi câțiva metri. Și ceea ce o persoană nu lucrează în prezent a fost arhivat (înregistrat pe hard disk).
Cu cât tabelul este mai lat, cu atât vor încadra mai multe documente pe el, ceea ce înseamnă că angajatul va putea accesa rapid mai multe informații (cu cât este mai mare capacitatea de cache, cu atât programul sau dispozitivul este mai rapid, în teorie).
Uneori greșește - ține pe masă hârtii care conțin informații incorecte și le folosește în munca sa. Ca urmare, calitatea muncii sale scade (erorile din memoria cache duc la defecțiuni ale programelor și echipamentelor). Pentru a remedia situația, angajatul trebuie să arunce documentele cu erori și să le pună pe cele corecte la locul lor (șterge memoria cache).
Tabelul are o zonă limitată (memoria cache este limitată). Uneori poate fi extins, de exemplu, prin mutarea unui al doilea tabel, iar uneori nu este posibil (dimensiunea cache-ului poate fi mărită dacă programul oferă o astfel de oportunitate; cache-ul hardware nu poate fi schimbat, deoarece este implementat în hardware) .
O altă modalitate de a accelera accesul la mai multe documente decât poate stoca biroul este să găsești un asistent care să alimenteze hârtia angajatului de pe raft (sistemul de operare poate aloca o parte din RAM neutilizată pentru stocarea în cache a datelor dispozitivului). Dar tot e mai lent decât să le scoți de pe masă.
Documentele la îndemână ar trebui să fie relevante pentru sarcinile curente. Angajatul trebuie să monitorizeze singur acest lucru. Trebuie să puneți lucrurile în ordine în mod regulat (strângerea datelor irelevante din memoria cache cade pe umerii aplicațiilor care o folosesc; unele programe au funcția de a șterge automat memoria cache).
Dacă un angajat uită să mențină ordinea la locul de muncă și să mențină documentația la zi, el își poate întocmi un program de curățare a mesei și îl poate folosi ca reamintire. Ca ultimă soluție, instruiți un asistent să facă acest lucru (dacă o aplicație dependentă de cache a devenit mai lentă sau încarcă frecvent date irelevante, utilizați instrumentele pentru a șterge memoria cache într-un program sau efectuați această manipulare manual la fiecare câteva zile).
De fapt, vedem „funcții de caching” peste tot. Aceasta este achiziționarea de produse pentru utilizare ulterioară și diverse acțiuni pe care le facem în treacăt, în același timp etc. De fapt, acesta este tot ceea ce ne scutește de tam-tam și mișcări inutile ale corpului, simplifică viața și ușurează munca. Computerul face la fel. Într-un cuvânt, dacă nu ar exista cache, ar funcționa de sute și de mii de ori mai încet. Și cu greu ne-ar plăcea.
f1comp.ru
Cache, cache, cash - memorie. Pentru ce este memoria cache? Impactul dimensiunii și vitezei cache-ului asupra performanței.
Cache - memorie (cache, cash, buffer - ing.) - este folosit în dispozitivele digitale ca clipboard de mare viteză. Memoria cache poate fi găsită pe astfel de dispozitive de computer precum hard disk-uri, procesoare, plăci video, plăci de rețea, unități CD-ROM și multe altele.
Principiul de funcționare și arhitectura cache-ului pot fi foarte diferite.
De exemplu, memoria cache poate servi ca clipboard normal. Dispozitivul procesează datele și le transferă într-un buffer de mare viteză, unde controlerul transferă datele către interfață. Un astfel de cache este destinat pentru prevenirea erorilor, verificarea integrității datelor hardware sau pentru codificarea semnalului de la dispozitiv într-un semnal clar pentru interfață, fără întârzieri. Un astfel de sistem este utilizat, de exemplu, în unitățile CD / DVD.
Alternativ, memoria cache poate fi folosită pentru a stoca codul folosit frecvent și, prin urmare, pentru a accelera procesarea datelor. Adică, dispozitivul nu trebuie să calculeze sau să caute din nou date, ceea ce ar dura mult mai mult decât citirea lor din cache. În acest caz, dimensiunea și viteza cache-ului joacă un rol foarte important.
Această arhitectură se găsește cel mai frecvent pe hard disk-uri, unități SSD și unități centrale de procesare (CPU).
Când dispozitivele funcționează, firmware-ul special sau programele de dispecer pot fi încărcate în cache, care ar funcționa mai lent din ROM (memorie doar pentru citire).
Cele mai multe dispozitive moderne folosesc un tip mixt de cache, care poate servi ca clipboard, precum și pentru stocarea codului folosit frecvent.
Există câteva funcții foarte importante implementate pentru memoria cache a procesorului și cipurile video.
Combinarea blocurilor executive. Procesoarele și procesoarele video folosesc adesea memoria cache partajată rapidă între nuclee. În consecință, dacă un nucleu a procesat informații și este în cache și este primită o comandă pentru aceeași operațiune sau pentru a lucra cu aceste date, atunci datele nu vor fi procesate din nou de procesor, ci vor fi preluate din cache. pentru prelucrare ulterioară. Nucleul va fi descărcat pentru a procesa alte date. Acest lucru crește semnificativ performanța în calcule similare, dar complexe, mai ales dacă memoria cache este mare și rapidă.
Cache-ul partajat permite, de asemenea, nucleelor să lucreze direct cu acesta, ocolind RAM lentă.
Cache pentru instrucțiuni. Există fie un cache general, foarte rapid, de prim nivel pentru instrucțiuni și alte operațiuni, fie unul dedicat pentru acestea. Cu cât mai multe instrucțiuni încorporate în procesor, cu atât mai mare este memoria cache de instrucțiuni de care are nevoie. Acest lucru reduce latența memoriei și permite blocului de instrucțiuni să funcționeze aproape independent. Când este plin, blocul de instrucțiuni începe să fie inactiv periodic, ceea ce încetinește viteza de calcul.
Alte funcții și caracteristici.
Este de remarcat faptul că în CPU-uri (unități centrale de procesare) se utilizează corecția erorilor hardware (ECC), deoarece o mică eroare în cache poate duce la o eroare continuă în procesarea ulterioară a acestor date.
CPU și GPU au o ierarhie a memoriei cache care permite ca datele să fie partajate între nuclee individuale și partajate. Deși aproape toate datele din memoria cache de al doilea nivel sunt încă copiate la al treilea nivel, general, dar nu întotdeauna. Primul nivel de cache este cel mai rapid, iar fiecare nivel ulterior este mai lent, dar mai mare ca dimensiune.
Pentru procesoare, trei sau mai puține niveluri de cache sunt considerate normale. Aceasta echilibrează viteza, dimensiunea memoriei cache și disiparea căldurii. Este dificil să găsești mai mult de două niveluri de cache în procesoarele video.
Dimensiunea memoriei cache, impactul asupra performanței și alte caracteristici.
Desigur, cu cât memoria cache este mai mare, cu atât poate stoca și procesa mai multe date, dar există o problemă serioasă.
Cache mare înseamnă buget mare pentru tranzistori. În procesoarele server (CPU), memoria cache poate folosi până la 80% din bugetul tranzistorului. În primul rând, acest lucru afectează costul final și, în al doilea rând, crește consumul de energie și disiparea căldurii, ceea ce nu este comparabil cu performanța crescută cu câteva procente.
Primul procesor care a fost fabricat cu cache L2 a fost Pentium Pro în 1995. Avea 256 sau 512KB de cache L2 pe un cip, ceea ce dădea un avantaj semnificativ față de procesoarele Pentium convenționale, a căror cache era localizată pe placa de bază. Odată cu introducerea Pentium II în modulul Slot 1, memoria cache dedicată s-a „instalat” lângă procesor. Dar numai în a doua generație Pentium III pentru Socket 370, memoria cache a fost transferată în matrița procesorului. Acest lucru continuă până în prezent, dar există procesoare cu o cantitate mică de cache și există cu una mare. Merită să cheltuiți bani pe un model de cache mare? În trecut, memoria cache suplimentară nu a avut întotdeauna un impact vizibil asupra performanței.
Deși puteți găsi întotdeauna diferențe măsurabile între două procesoare cu dimensiuni diferite de cache, ați fi putut cumpăra procesoare cu un cache mai mic pentru a economisi bani. Dar niciun procesor înainte de Core 2 Duo nu era disponibil cu trei opțiuni de cache diferite.
Pentium 4 din prima generație (Willamette, 180 nm) a fost echipat cu 256 KB de cache, iar în a doua generație mai de succes (Northwood, 130 nm) - deja 512 KB de cache. La acea vreme, procesoare Celeron mai ieftine cu memorie cache mai mică erau produse pe aceleași nuclee de calcul. Celeron aparține primei generații de produse cu o bază tehnologică pentru modele high-end și low-cost, care diferă doar prin dimensiunea cache-ului disponibilă și frecvențele FSB/core. Mai târziu, a fost adăugată o diferență de funcționalitate pentru a împărți mai bine segmentele de piață.
Odată cu lansarea nucleului Prescott de 90 nm, memoria cache L2 a crescut la 1 MB, iar acest procesor a devenit coloana vertebrală a liniei de procesoare desktop Intel înainte de 2MB 65nm Cedar Mill. Intel a folosit chiar două dintre aceste nuclee pentru a crea a doua generație de procesoare Pentium D 900. Vitezele de ceas mai mari și mai multă memorie cache nu au însemnat mare lucru, totuși. Astăzi situația s-a schimbat: performanța mai bună a Core 2 Duo (Conroe, 65nm) și consumul mai mic de energie datorează mult dimensiunii cache-ului.
AMD a fost foarte reținut în ceea ce privește creșterea dimensiunii cache-ului. Cel mai probabil, acest lucru se datorează zonei matriței (bugetul tranzistorului), deoarece numărul de procesoare de 65 nm nu poate satisface cererea pieței, iar pentru modelele de 90 nm mai puțin profitabile această problemă este și mai acută. Intel, pe de altă parte, are un avantaj sub forma producției tuturor procesoarelor de masă folosind tehnologia de proces de 65 nm, iar capacitatea cache-ului L2 va continua să crească. De exemplu, următoarea generație Core 2 pe nucleul Penryn de 45 nm va fi echipată cu până la 6 MB de cache L2. Ar putea fi considerată o mișcare de marketing sau creșterea capacității L2 va da într-adevăr o creștere a performanței? Să aruncăm o privire.
Cache mare L2: marketing sau creștere a productivității?
Cache-urile procesorului joacă un rol foarte specific: reduc numărul de accesări la memorie prin salvarea datelor utilizate frecvent. Astăzi, capacitățile RAM variază de la 512 MB la 4 GB, iar dimensiunile cachelor variază de la 256 KB la 8 MB, în funcție de model. Cu toate acestea, chiar și o dimensiune mică a memoriei cache de 256 sau 512 KB este suficientă pentru a oferi performanța ridicată care este considerată de la sine înțeles astăzi.
Există diferite moduri de organizare a ierarhiei cache-ului. Cele mai multe computere moderne au procesoare cu un cache de prim nivel mic (L1, până la 128KB), care este de obicei împărțit într-un cache de date și un cache de instrucțiuni. Cache-ul L2 mai mare este folosit de obicei pentru stocarea datelor și este partajat de două nuclee de procesor Core 2 Duo, deși Athlon 64 X2 sau Pentium D au cache separate per nucleu. Cache-ul L2 poate funcționa exclusiv sau inclusiv, adică poate stoca fie o copie a conținutului cache-ului L1, fie nu. AMD va introduce în curând procesoare cu un al treilea nivel de cache, care vor fi partajate de patru nuclee în procesoarele AMD Phenom. Același lucru este de așteptat pentru arhitectura Nehalem, pe care Intel o va introduce în 2008 pentru a înlocui actualul Core 2.
Cache-ul L1 a fost întotdeauna o parte a procesorului, dar inițial cache-ul L2 a fost instalat pe plăcile de bază, așa cum a fost cazul multor computere 486DX și Pentium. Pentru primul nivel cache s-au folosit cipuri simple de memorie statică (SRAM, Static RAM). Ele au fost înlocuite în curând de cache-ul burst pipeline în procesoarele Pentium, până când a fost posibil să se instaleze memoria cache pe un cip. Pentium Pro 150-200 MHz a fost primul procesor care conținea 256KB de cache L2 pe un cip, doborând recordul pentru cel mai mare pachet ceramic pentru desktop-uri și stații de lucru. Pentium III pentru Socket 370, care funcționează la frecvențe de la 500 MHz la 1,13 GHz, a fost primul procesor cu 256 KB de cache L2, care a avut avantajul unei latențe mai mici deoarece memoria cache era tactată la frecvența CPU.
Cache-ul L2 încorporat a oferit o creștere semnificativă a performanței în aproape orice aplicație. Câștigurile de performanță au fost atât de dramatice încât introducerea unui cache L2 integrat este cel mai important factor de performanță pentru procesoarele x86. Dezactivarea memoriei cache L2 va scădea performanța mai mult decât dezactivarea celui de-al doilea nucleu pe un procesor dual-core.
Cu toate acestea, memoria cache afectează mai mult decât doar performanța. A devenit un instrument puternic care vă permite să creați diferite modele de procesoare pentru segmentele low-end, mass-end și high-end, deoarece producătorul poate selecta în mod flexibil procesoarele prin respingere și frecvențe de ceas. Dacă nu există defecte pe cristal, atunci puteți activa întregul cache L2, iar frecvențele sunt ridicate. Dacă nu sunt atinse vitezele dorite de ceas, atunci cristalul poate deveni un model entry-level în linia high-end, de exemplu, Core 2 Duo 6000 cu 4 MB cache și frecvențe joase. Dacă sunt prezente defecte în memoria cache L2, atunci producătorul are posibilitatea de a dezactiva o parte din acesta și de a crea un model entry-level cu o dimensiune mai mică a memoriei cache, de exemplu, un Core 2 Duo E4000 cu 2 MB de cache L2 sau chiar un Pentium Dual Core cu doar 1 MB de cache. Toate acestea sunt adevărate, dar întrebarea este: cât de mult afectează diferența de dimensiunea cache-ului performanța?
Opțiuni Core 2 Duo
Intel a lansat pe piață o gamă largă de procesoare desktop. Astăzi mai găsești Pentium 4 și Pentium D, dar majoritatea modelelor sunt construite pe micro-arhitectura Core. Nu vă recomandăm să folosiți procesoare Pentium 4 sau Pentium D, deși vitezele de ceas de până la 3,8 GHz pot părea atractive. Dar orice procesor Core 2 la 2,2 GHz sau mai mare este capabil să depășească chiar și cele mai rapide modele Pentium D (de fapt, precum Athlon 64 X2), deoarece Core 2 oferă performanță mult mai bună pe ciclu de ceas .
Cu viteze de ceas mai mici, procesoarele Core 2 sunt mai eficiente din punct de vedere energetic. În timp ce modelele de top Pentium D 800 consumă până la 130 W, doar Core 2 Extreme cu patru nuclee depășește pragul de 100 W. Toate procesoarele dual-core nu consumă mai mult de 65 de wați. În plus, consumul de energie în mod inactiv al procesoarelor Core 2 Duo este și mai mic, deoarece frecvența de funcționare inactiv este mai mică (maxim 1,2 GHz pentru Core 2 Duo / Quad față de 2,8 GHz pentru Pentium D / 4). Reducerea consumului de energie a fost influențată de proiectarea îmbunătățită a tranzistoarelor cu curenți de scurgere redusi.
Modelele E și X sunt disponibile astăzi. Modelele E sunt destinate pieței de masă, iar modelele X sunt în clasa Extreme Edition. Q reprezintă patru nuclee pe care Intel le creează prin plasarea a două matrițe dual-core într-un singur pachet fizic. Procesoarele E6000 au 4 MB cache L2 dacă numărul lor de model este mai mare decât E6400 sau se termină în 20 (de exemplu, E6320). Modelele care se termină cu 00 (de ex. E6600) funcționează cu FSB 266 MHz (FSB1066), iar modelele care se termină cu 50 (E6750) funcționează cu FSB 333 MHz (FSB1333). Acesta din urmă necesită un chipset P35 sau X38 și oferă performanțe ceva mai mari. E4000 rulează la 200 MHz FSB (FSB800) și are doar 2 MB de cache L2. Versiunile cu cache de 1 MB sunt vândute ca Pentium Dual Core E2140, E2160 și E2180 la 1,6 până la 2,0 GHz. Pe lângă nume și unele caracteristici pe care Intel le dezactivează pe procesoarele ieftine, Pentium Dual Core-urile menționate sunt identice cu Core 2 Duo.
| Specificații procesor Core 2 Duo | |||||
| Numărul procesorului de 65 nm | Cache | Frecvența ceasului | FSB | Tehnologia de virtualizare | Tehnologie de execuție de încredere |
| E6850 | 4 MB L2 | 3 GHz | 333 MHz | X | X |
| E6750 | 4 MB L2 | 2,66 GHz | 333 MHz | X | X |
| E6700 | 4 MB L2 | 2,66 GHz | 266 MHz | X | |
| E6600 | 4 MB L2 | 2,40 GHz | 266 MHz | X | |
| E6550 | 4 MB L2 | 2,33 GHz | 333 MHz | X | X |
| E6540 | 4 MB L2 | 2,33 GHz | 333 MHz | X | |
| E6420 | 4 MB L2 | 2,13 GHz | 266 MHz | X | |
| E6400 | 2 MB L2 | 2,13 GHz | 266 MHz | X | |
| E6320 | 4 MB L2 | 1,86 GHz | 266 MHz | X | |
| E6300 | 2 MB L2 | 1,86 GHz | 266 MHz | X | |
| E4600 | 2 MB L2 | 2,40 GHz | 200 MHz | ||
| E4500 | 2 MB L2 | 2,20 GHz | 200 MHz | ||
| E4400 | 2 MB L2 | 2 GHz | 200 MHz | ||
| E4300 | 2 MB L2 | 1,80 GHz | 200 MHz | ||
| Platformă | |
| CPU I | Intel Pentium Dual Core E2160 (65 nm; 1800 MHz, 1 MB cache L2) la 2,4 GHz (266 MHz x9) |
| CPU II | Intel Core 2 Duo E4400 (65 nm; 2000 MHz, 2 MB cache L2) la 2,4 GHz (266 MHz x9) |
| CPU III | Intel Core 2 Duo X6800 (65 nm; 3000 MHz, 4 MB cache L2) la 2,4 GHz (266 MHz x9) |
| Placa de baza | Formula ASUS Blitz, Rev: 1.0 |
| Chipset: Intel P35, BIOS 1101 | |
| Memorie | Corsair CM2X1024-888C4D, 2x 1024 MB DDR2-800 (CL 4-4-4-12 2T) |
| HDD | Western Digital Raptor WD1500ADFD, 150 GB, 10.000 RPM, 16 MB Cache, SATA / 150 |
| DVD-ROM | Samsung SH-S183 |
| Placa video | Zotac GeForce 8800 GTS, GPU: GeForce 8800 GTS (500 MHz), memorie: 320 MB GDDR3 (1600 MHz) |
| Placa de sunet | Incorporat |
| Alimentare electrică | Enermax EG565P-VE, ATX 2.01, 510 W |
| Software de sistem și drivere | |
| OS | Windows XP Professional 5.10.2600, Service Pack 2 |
| Versiunea DirectX | 9.0c (4.09.0000.0904) |
| Drivere pentru platforma Intel | Versiunea 8.3.1013 |
| Driver grafic NVidia | Forceware 162.18 |
Teste și setări
| Jocuri 3D | |
| Call of Duty 2 | Versiune: 1.3 Retail Mod video: 1280x960 Anti Aliasing: dezactivat Placa grafica: medie Timedemo demo2 |
| Pradă | Versiune: 1.3 Mod video: 1280x1024 Calitate video: joc implicit Vsync = oprit Benchmark: THG-Demo |
| Cutremur 4 | Versiune: 1.2 (Patch Dual-Core) Mod video: 1280x1024 Calitate video: ridicată THG Timedemo waste.map timedemo demo8.demo 1 (1 = încărcare texturi) |
| Audio | |
| Lame MP3 | Versiunea 3.98 Beta 5 CD audio „Terminator II SE”, 53 min wave la mp3 160 kbps |
| Video | |
| TMPEG 3.0 Express | Versiune: 3.0.4.24 (fără audio) pumnul 5 minute DVD Terminator 2 SE (704x576) 16:9 Multithreading prin randare |
| DivX 6.7 | Versiune: 6.6 (4 procesoare logice) Profil: Profil de înaltă definiție 1 trecere, 3000 kbit/s Mod de codare: Calitate nebună Multithreading îmbunătățit fara audio |
| XviD 1.1.3 | Versiune: 1.1.3 Cuantificator țintă: 1,00 |
| Mainconcept H.264 v2 | Versiunea 2.1 Sursă MPEG-2 de 260 MB (1920x1080) 16:9 Codec: H.264 Mod: NTSC Audio: AAC Profil: Înalt Flux: Program |
| Aplicații | |
| WinRAR | Versiunea 3.70 (303 MB, 47 fișiere, 2 foldere) Compresie = Cel mai bun Dicţionar = 4096 kB |
| Autodesk 3D Studio Max | Versiunea: 8.0 Personaje „Dragon_Charater_rig” redare HTDV 1920x1080 |
| Cinebench | Versiune: R10 1 CPU, x CPU rulează |
| PCMark05 Pro | Versiune: 1.2.0 Teste CPU și memorie Windows Media Player 10.00.00.3646 Windows Media Encoder 9.00.00.2980 |
Concluzie
În timp ce cantitatea de memorie cache are un efect limitat asupra benchmark-urilor sintetice, cum ar fi PCMark05, diferența de performanță pentru majoritatea aplicațiilor din lumea reală s-a dovedit a fi destul de semnificativă. La început, acest lucru pare surprinzător, deoarece experiența spune că testele sintetice sunt cele care fac cea mai tangibilă diferență în performanță, ceea ce are un efect redus asupra aplicațiilor reale.
Răspunsul este simplu: dimensiunea cache-ului este foarte importantă pentru procesoarele moderne cu micro-arhitectură Core 2 Duo. Am folosit un Core 2 Extreme X6800 de 4MB, un Core 2 Duo E4400 de 2MB și un Pentium Dual Core E2160, care este un procesor Core 2 Duo cu doar 1MB cache L2. Toate procesoarele rulau pe același FSB de 266 MHz și cu un multiplicator de 9x pentru a obține viteza de ceas la 2.400 MHz. Singura diferență este dimensiunea memoriei cache, deoarece toate procesoarele moderne dual-core, cu excepția vechiului Pentium D, sunt fabricate din aceleași matrițe. Ceea ce devine miezul, Core 2 Extreme Edition sau Pentium Dual Core, este determinat de randamentul de cristale adecvate (defecte) sau de cererea pieței.
Dacă comparați rezultatele shooter-urilor 3D Prey și Quake 4, care sunt aplicații tipice pentru jocuri, diferența de performanță între 1 MB și 4 MB este de aproximativ un pas de frecvență. Același lucru este valabil și pentru testele de codificare video pentru codecurile DivX 6.6 și XviD 1.1.2, precum și pentru arhivatorul WinRAR 3.7. Cu toate acestea, aplicațiile care consumă intens CPU precum 3DStudio Max 8, Lame MP3 Encoder sau H.264 Encoder V2 de la MainConcept nu beneficiază prea mult de mărimea cache-ului crescută.
Totuși, abordarea Intel și anume utilizarea întregului buget disponibil pentru tranzistori, care a crescut odată cu trecerea de la tehnologia de proces de 65 nm la 45 nm, are o anumită semnificație pentru microarhitectura Core 2 Duo. Cache-ul L2 al acestor procesoare funcționează foarte eficient, mai ales dacă ai în vedere că este împărțit între cele două nuclee. Prin urmare, memoria cache neutralizează influența diferitelor frecvențe de memorie și previne un blocaj sub forma unui FSB. Și o face de minune, deoarece testele arată clar că performanța unui procesor cu un megaoctet de cache este scăzută.
Din acest punct de vedere, creșterea dimensiunii cache-ului L2 de la 4 MB la maximum 6 MB în viitoarele procesoare Penryn dual-core de 45 nm (linia Core 2 Duo E8000) are sens. Reducerea tehnologiei de proces de la 65 la 45 nm permite Intel să mărească bugetul tranzistorului și, datorită creșterii dimensiunii cache-ului, vom obține din nou o creștere a performanței. Cu toate acestea, Intel va beneficia de diferite opțiuni de procesor cu cache L2 de 6, 4, 2 sau chiar 1 MB. Cu mai multe opțiuni, Intel poate folosi mai multe matrițe dintr-un platou, în ciuda prezenței unor defecte aleatorii care altfel ar ajunge în coșul de gunoi. După cum putem vedea, o dimensiune mare a memoriei cache este importantă nu numai pentru performanță, ci și pentru profitul Intel.
