Cache - memorie (para të gatshme, para të gatshme, tampon- eng.) - përdoret në pajisjet dixhitale si një tabelë me shpejtësi të lartë. Memoria cache mund të gjendet në pajisje të tilla kompjuterike si procesorë, karta rrjeti, disqe CD-ROM dhe shumë të tjera.
Parimi i funksionimit dhe arkitektura e cache mund të jetë shumë i ndryshëm.
Për shembull, cache mund të shërbejë si normale clipboard ... Pajisja përpunon të dhënat dhe i transferon ato në një tampon me shpejtësi të lartë, ku kontrolluesi i transferon të dhënat në ndërfaqe. Një memorie e tillë ka për qëllim parandalimin e gabimeve, kontrollin e integritetit të të dhënave të harduerit ose për kodimin e sinjalit nga pajisja në një sinjal të qartë për ndërfaqen, pa vonesa. Një sistem i tillë përdoret, për shembull, në CD / DVD Disqet CD-ROM.
Përndryshe, cache mund të përdoret për ruajtja e kodit të përdorur shpesh dhe kështu përshpejtojnë përpunimin e të dhënave. Kjo do të thotë, pajisja nuk ka nevojë të llogarisë ose të kërkojë përsëri të dhëna, gjë që do të zgjaste shumë më tepër sesa leximi i tyre nga cache. Në këtë rast, madhësia dhe shpejtësia e cache-it luajnë një rol shumë të rëndësishëm.
Kjo arkitekturë gjendet më shpesh në disqet e ngurtë dhe njësitë qendrore të përpunimit ( CPU).
Kur pajisjet janë duke funksionuar, firmware speciale ose programe menaxheriale mund të ngarkohen në cache, të cilat do të funksiononin më ngadalë me ROM(Memorie vetem per lexim).
Shumica e pajisjeve moderne përdorin lloji i memories së përzier , i cili mund të shërbejë si një tastierë, si dhe për ruajtjen e kodit të përdorur shpesh.
Ekzistojnë disa funksione shumë të rëndësishme të zbatuara për cache-in e procesorit dhe çipat video.
Kombinimi i blloqeve ekzekutive ... CPU-të dhe procesorët video shpesh përdorin cache të shpejtë të përbashkët midis bërthamave. Prandaj, nëse një bërthamë ka informacion të përpunuar dhe ai është në cache, dhe një komandë merret për të njëjtin operacion, ose për të punuar me këto të dhëna, atëherë të dhënat nuk do të përpunohen përsëri nga procesori, por do të merren nga cache për përpunim të mëtejshëm. Kerneli do të shkarkohet për të përpunuar të dhëna të tjera. Kjo rrit ndjeshëm performancën në llogaritjet e ngjashme por komplekse, veçanërisht nëse cache është e madhe dhe e shpejtë.
Cache e përbashkët, gjithashtu lejon që bërthamat të punojnë drejtpërdrejt me të, duke anashkaluar atë të ngadaltë.
Cache për udhëzime. Ekziston ose një memorie e përgjithshme, shumë e shpejtë, e nivelit të parë për udhëzime dhe operacione të tjera, ose një të dedikuar për to. Sa më shumë instruksione të ngulitura në procesor, aq më i madh është cache e instruksioneve që i nevojitet. Kjo zvogëlon vonesën e memories dhe lejon që blloku i instruksioneve të funksionojë pothuajse në mënyrë të pavarur.Kur ai mbushet, blloku i instruksioneve fillon të funksionojë periodikisht, gjë që ngadalëson shpejtësinë e llogaritjes.
Funksione dhe veçori të tjera.
Vlen të përmendet se në CPU(njësi përpunimi qendror), aplikuar korrigjimi i gabimit të harduerit (ECC), sepse një gabim i vogël në cache mund të çojë në një gabim të vazhdueshëm në përpunimin e mëtejshëm të këtyre të dhënave.
V CPU dhe GPU ekziston hierarkia e cache-it , i cili ju lejon të ndani të dhëna për bërthama individuale dhe të zakonshme. Edhe pse pothuajse të gjitha të dhënat nga cache e nivelit të dytë kopjohen ende në nivelin e tretë, të përgjithshëm, por jo gjithmonë. Niveli i parë i cache-it është më i shpejti, dhe secili pasues është më i ngadalshëm, por më i madh në madhësi.
Për procesorët, konsiderohet normale tre dhe më pak nivele cache. Kjo balancon shpejtësinë, madhësinë e memories dhe shpërndarjen e nxehtësisë. Është e vështirë të gjesh më shumë se dy nivele cache në procesorët video.
Madhësia e cache-it, ndikimi i performancës dhe karakteristika të tjera.
Natyrisht, sa më i madh të jetë cache, aq më shumë të dhëna mund të ruajë dhe përpunojë, por ka një problem serioz.
Para të mëdha- atë buxhet i madh... Në procesorët e serverëve ( CPU), cache mund të përdoret deri në 80% buxheti i tranzistorit. Së pari, kjo ndikon në koston përfundimtare, dhe së dyti, rritja e konsumit të energjisë dhe shpërndarja e nxehtësisë, e cila nuk është e krahasueshme me performancën e rritur me disa përqind.
Një nga karakteristikat më të rëndësishme të një procesori është memoria e tij cache. Nuk është vetëm vëllimi i tij që është i rëndësishëm, por edhe shpejtësia e aksesit, si dhe shpërndarja e tij sipas niveleve. Absolutisht të gjithë procesorët për PC desktop dhe madje edhe disa celularë janë të pajisur me këtë memorie. Në këtë pjesë do të flasim për qëllimin praktik të kësaj karakteristike.
Struktura dhe për çfarë shërben cache
Memorie cacheËshtë një memorie që ka një shpejtësi të lartë leximi/shkrimi dhe është krijuar për të ruajtur përkohësisht të dhënat më të përdorura. E përkthyer në gjuhë të thjeshtë, shërben për të shpejtuar procesorin kur kryen detyra të të njëjtit lloj.
Një emër tjetër për memorien cache është memoria statike, tipari i tij i rëndësishëm është ndërtimi i secilës prej qelizave të saj në një fazë tranzistor (d.m.th. një qelizë duket si një grup transistorësh), çdo fazë përmban mesatarisht deri në 10 transistorë. Meqenëse shpejtësia e kalimit të tranzistorit midis gjendjeve është jashtëzakonisht e lartë, shpejtësia e memories është gjithashtu shumë e lartë. Por ka edhe një pikë negative, ajo qëndron në madhësinë e këtij lloji të memories, si dhe në koston e saj të lartë.
Pronarët e parë të këtij lloji të memories cache ishin procesorët Intel 80386 (i 386-ti) dhe ishte i vendosur në motherboard. Në të ardhmen, në procesorët më të rinj Intel 80486 (486), ky lloj memorie iu shtua vetë procesorit, duke e mbajtur atë në motherboard. Për këtë veçori, ato u ndanë në dy nivele, ajo që ndodhet në vetë kristal u bë e njohur si cache e nivelit të parë (L1), dhe ajo në motherboard - cache e nivelit të dytë (L2). Por në ditët e sotme, cache L2 gjithashtu është transferuar në dienë e procesorit. Ndërmjet tyre, këto lloje memorie funksionojnë sipas dy skemave të mundshme: gjithëpërfshirëse (dyfishimi i asaj që është në memorie në të dy nivelet) dhe ekskluzive (të dhënat në çdo nivel janë ekskluzive).
Siç u përmend më herët, memoria cache shërben si një bufer në të cilin ngarkohen udhëzimet e ekzekutuara shpesh dhe të dhënat e përdorura nga RAM (Random Access Memory). Megjithëse madhësia e tij është jashtëzakonisht e vogël sipas standardeve të sotme (deri në 32 MB), ajo siguron përfitime të konsiderueshme të performancës. Lidhja midis memories cache dhe RAM-it ndodh sipas njërës prej skemave të mundshme: hartëzimi i drejtpërdrejtë, shtypja-shoqëruese, shoqëruese. Nuk ka kuptim t'i shpjegojmë këto skema, dyshoj se kur blejnë, dikush do të jetë në gjendje t'ju përgjigjet se cila skemë përdoret në një procesor të veçantë.
Nivelet e cache-it të procesorit
Shumica e procesorëve modernë janë të pajisur me dy ose tre nivele cache (tani i treti mund të vendoset në motherboard):
Cache e nivelit 1 (L1)- më i shpejti nga të gjitha nivelet, është në afërsi të bërthamës së procesorit, për shkak të së cilës ka kohën më të shkurtër të përgjigjes dhe funksionon me një shpejtësi afër asaj të procesorit. Një funksion tjetër i këtij lloji të memories është të sigurojë shkëmbim ndërmjet procesorit dhe nivelit të dytë të memories cache.
L2 cache- ka një sasi më të madhe memorie se e para, por kjo nënkupton një pikë kaq negative si ulja e shpejtësisë. Mund të jetë ose i zakonshëm për të gjithë procesorin, ose individual për çdo bërthamë. Një nga qëllimet është një tampon midis nivelit të parë dhe të tretë.
L3 cache- më e ngadalta nga memoriet e memories (por gjithsesi dukshëm më e shpejtë se RAM), por gjithashtu ka sasinë më të madhe të memories. Nëse niveli i parë është individual për çdo bërthamë, atëherë ky është i zakonshëm për të gjithë procesorin.
Duke përmbledhur
Cache e procesorit është RAM-i i tij personal super i shpejtë. Shërben për të ruajtur të dhënat që përdoren më shpesh nga procesori kur kryen një detyrë të caktuar ose unë. Mund të ketë tre nivele të memories së memories së procesorit - më i shpejti është niveli i parë, dhe më i madhi, por edhe më i ngadalshëm, është i treti.
CPU- (Anglisht "njësia qendrore e përpunimit", CPU - njësia qendrore e përpunimit) - një mikroqark i krijuar për përpunimin e kodit të programit dhe përcaktimin e funksioneve kryesore të një kompjuteri që lidhen me përpunimin e informacionit. Procesori kryen operacione logjike dhe aritmetike, kontrollon proceset llogaritëse dhe koordinon funksionimin e pajisjeve të sistemit.
Njësia qendrore e përpunimit është një çip që ndodhet në ose instaluar në motherboard.
Le të shqyrtojmë karakteristikat kryesore të mikroprocesorit.
Bërthamë- Ky është komponenti kryesor i procesorit qendror, i cili përcakton shumicën e parametrave të procesorit, siç janë lloji i prizës, diapazoni i frekuencës së funksionimit dhe frekuenca e autobusit të brendshëm të transferimit të të dhënave (FSB).
Bërthama e procesorit ka këto karakteristika, të cilat do të diskutohen më poshtë: vëllimi i cache-it të brendshëm të niveleve të parë dhe të dytë, tensioni, shpërndarja e nxehtësisë, etj.
Numërimi i bërthamave - Numri i bërthamave në CPU. Rritja e numrit të bërthamave të CPU-së përmirëson performancën.
CACHE - memorie L1 (cache L1)
Cache L1 është një memorie me shpejtësi të lartë nga 8 deri në 128 KB në të cilën kopjohen të dhënat nga memoria kryesore. Blloku i cache-it qëndron në bërthamën e procesorit. Për shkak të faktit se përpunimi i të dhënave në memorien e memories është më i shpejtë se të dhënat nga memoria kryesore, ruajtja e udhëzimeve kryesore në cache mund të rrisë performancën e CPU-së. Për procesorët me shumë bërthama, cache L1 është specifikuar për një bërthamë.
Kapaciteti i memories L2 (L2 Cache)
L2 cache është një memorie me shpejtësi të lartë e krijuar për të njëjtat qëllime si cache e nivelit të parë, por është më e madhe në madhësi - nga 128 në 12288 KB. Procesorët me një memorie të madhe L2 janë krijuar për të zgjidhur detyra që kërkojnë burime intensive. CPU-të me shumë bërthama karakterizohen nga një madhësi totale e cache-it L2.
Madhësia e memories L3 (cache L3) varion nga 0 deri në 16384 KB.
Memoria e integruar L3 dhe autobusi i sistemit së bashku formojnë një kanal me shpejtësi të lartë për shkëmbimin e të dhënave me kujtesën e sistemit. Memoria cache L3 plotësohet kryesisht vetëm nga procesorë të destinuar për kompletimin e një serveri kompjuterik. Cache L3 është e pajisur me linja të tilla procesori si Itanium 2, Intel Pentium 4 Extreme Edition, Xeon DP, etj.
Prizë- lidhës për instalimin e mikroprocesorit në pllakën amë. Lloji i prizës përcaktohet nga prodhuesi i procesorit dhe numri i këmbëve. Lloje të ndryshme prizash korrespondojnë me CPU të ndryshme.
Frekuenca e orës procesor (MHz) - numri i operacioneve (cikleve) që procesori kryen për sekondë. Sa më i lartë ky tregues, aq më efikas është procesori. Por duhet mbajtur mend se kjo është e vërtetë vetëm për CPU-të e një prodhuesi, pasi përveç frekuencës së orës, parametrat e mëposhtëm ndikojnë në performancën e mikroprocesorit: madhësia e memories L2, frekuenca e memories L3, etj. Frekuenca e procesorit është proporcionale me FSB (frekuenca e autobusit).
Frekuenca e autobusit Autobusi i anës së përparme (FSB) është frekuenca e orës në të cilën të dhënat shkëmbehen midis autobusit të sistemit dhe procesorit.
Autobusi i të dhënaveështë një grup linjash sinjali të destinuara për shkëmbimin e të dhënave midis procesorit dhe pajisjeve të brendshme të kompjuterit.
Shpërndarja e nxehtësisë(Anglisht TDP - fuqia e projektimit termik) - një parametër që përcakton se sa energji duhet të devijohet në sistemin e ftohjes për të siguruar funksionimin normal të procesorit. Vlerat për këtë parametër variojnë nga 10 në 165 watts. Është e saktë të krahasohet sasia e shpërndarjes së nxehtësisë vetëm për përpunuesit e të njëjtit prodhues, pasi secili prodhues e përcakton shpërndarjen e nxehtësisë në mënyra të ndryshme.
Mbështetje për teknologjinë e virtualizimit
Me ndihmën e funksionit të Teknologjisë së Virtualizimit, u bë e mundur ngarkimi i disa sistemeve operative në të njëjtën kohë në një kompjuter.
Mbështet teknologjinë AMD64 / EM64T
Falë kësaj teknologjie, mikroprocesorët me arkitekturë 64-bit mund të trajtojnë në mënyrë të barabartë aplikimet 32-bit dhe 64-bit. Linjat e procesorëve me arkitekturë 64-bit: AMD Athlon 64, AMD Opteron, Core 2 Duo, Intel Xeon 64 dhe të tjerë. CPU-të që mbështesin adresimin 64-bit janë në gjendje të punojnë me më shumë se 4 GB RAM, e cila nuk është e disponueshme për procesorët 32-bit. Lëshimi i shtesave 64-bit në CPU-të AMD quhet AMD64, dhe për Intel quhet EM64T.
Temperatura maksimale e funksionimit (54,8 deri në 105 C) është temperatura maksimale e lejuar që procesori të funksionojë normalisht. Temperatura e funksionimit të CPU-së varet nga përdorimi i saj dhe cilësia e ftohjes. Me ngarkesë të ulët të punës dhe shpërndarje normale të nxehtësisë, temperatura e procesorit është 25-40 ° C, dhe me ngarkesë të lartë pune - deri në 60-70 ° C. Përpunuesit me temperatura të larta funksionimi kërkojnë sisteme ftohjeje për të siguruar shpërndarje efikase të nxehtësisë.
Tensioni i bërthamës - Një tregues që përcakton tensionin në bërthamën e procesorit që kërkohet nga procesori për të funksionuar. Tensioni i bërthamës varion nga 0,65 në 165 W.
Një nga faktorët e rëndësishëm që rrit performancën e procesorit është disponueshmëria e memories cache, ose më mirë vëllimi i saj, shpejtësia e aksesit dhe shpërndarja sipas niveleve.
Për një kohë të gjatë, pothuajse të gjithë procesorët janë pajisur me këtë lloj memorie, gjë që dëshmon edhe një herë dobinë e pranisë së saj. Në këtë artikull do të flasim për strukturën, nivelet dhe qëllimin praktik të memories cache, si një karakteristikë shumë e rëndësishme e procesorit.
Çfarë është memoria cache dhe struktura e saj
Memoria cache është memorie ultra e shpejtë e përdorur nga procesori për të ruajtur përkohësisht të dhënat që përdoren më shpesh. Kështu, me pak fjalë, mund ta përshkruani këtë lloj memorie.
Memoria e memories është ndërtuar në flip-flops, të cilët, nga ana tjetër, përbëhen nga transistorë. Një grup transistorësh zë shumë më tepër hapësirë se të njëjtët kondensatorë që përbëjnë RAM-in. Kjo sjell me vete shumë vështirësi në prodhim, si dhe kufizime në vëllim. Kjo është arsyeja pse memoria cache është memorie shumë e shtrenjtë, ndërsa ka vëllime të papërfillshme. Por nga një strukturë e tillë, avantazhi kryesor i një memorie të tillë vijon - shpejtësia. Meqenëse këmbëzat nuk kanë nevojë të rigjenerohen, dhe koha e vonesës së valvulave në të cilat janë montuar është e shkurtër, koha për kalimin e një shkas nga një gjendje në tjetrën ndodh shumë shpejt. Kjo lejon që memoria cache të funksionojë në të njëjtat frekuenca si procesorët modernë.
Gjithashtu, vendndodhja e memories cache është një faktor i rëndësishëm. Ndodhet në vetë kristalin e procesorit, gjë që redukton ndjeshëm kohën e hyrjes në të. Më parë, memoria e cache-it të disa niveleve ishte e vendosur jashtë kornizës së procesorit, në një çip special SRAM diku në pafundësinë e motherboard. Tani, pothuajse në të gjithë procesorët, memoria e memories është e vendosur në kutinë e procesorit.
Për çfarë shërben cache e procesorit?
Siç u përmend më lart, qëllimi kryesor i memories cache është ruajtja e të dhënave që përdoren shpesh nga procesori. Cache është një tampon në të cilin ngarkohen të dhënat dhe, megjithë madhësinë e tij të vogël (rreth 4-16 MB) në procesorët modernë, ai siguron një rritje të konsiderueshme të performancës në çdo aplikacion.
Për të kuptuar më mirë nevojën për memorie cache, le të imagjinojmë organizimin e memories kompjuterike si një zyrë. Memoria kryesore do të jetë një dollap me dosje, të cilit llogaritari i drejtohet periodikisht për të tërhequr blloqe të mëdha të dhënash (d.m.th. dosje). Dhe tabela do të jetë memoria e cache.
Ka elementë të tillë që vendosen në tavolinën e kontabilistit, të cilave ai i referohet disa herë gjatë orës. Për shembull, mund të jenë numra telefoni, disa shembuj dokumentesh. Këto lloj informacionesh janë pikërisht në tryezë, gjë që, nga ana tjetër, rrit shpejtësinë e aksesit në to.
Në të njëjtën mënyrë, të dhënat mund të shtohen nga ato blloqe të mëdha të dhënash (dosje) në tabelë për përdorim të shpejtë, për shembull, një dokument. Kur ky dokument bëhet i panevojshëm, ai vendoset përsëri në kabinet (në RAM), duke pastruar kështu tabelën (memorien e memories) dhe duke e liruar këtë tabelë për dokumente të reja që do të përdoren në një periudhë kohore pasuese.
Gjithashtu me memorien e memories, nëse ka ndonjë të dhënë që ka më shumë gjasa të aksesohet përsëri, atëherë këto të dhëna nga RAM ngarkohen në memorien e memories. Shumë shpesh, kjo ndodh me ngarkimin e përbashkët të të dhënave që ka më shumë gjasa të përdoren pas të dhënave aktuale. Kjo do të thotë, ka një prani të supozimeve për atë që do të përdoret "pas". Këto janë parimet komplekse të funksionimit.
Nivelet e cache-it të procesorit
Procesorët modernë janë të pajisur me një cache, e cila shpesh përbëhet nga 2 ose 3 nivele. Sigurisht, ka përjashtime, por shpesh ndodh kështu.
Në përgjithësi, mund të ketë nivele të tilla: L1 (niveli i parë), L2 (niveli i dytë), L3 (niveli i tretë). Tani pak më shumë detaje për secilën prej tyre:
Cache e nivelit të parë (L1) është niveli më i shpejtë i memories cache, i cili punon drejtpërdrejt me bërthamën e procesorit, për shkak të këtij ndërveprimi të ngushtë, ky nivel ka kohën më të shkurtër të aksesit dhe funksionon në frekuenca afër procesorit. Është një bufer midis procesorit dhe cache L2.
Ne do të shikojmë vëllimet në një procesor Intel Core i7-3770K me performancë të lartë. Ky procesor është i pajisur me 4 x 32 KB L1 cache 4 x 32 KB = 128 KB. (për çdo bërthamë, 32 KB)
Cache e nivelit të dytë (L2) - niveli i dytë është më i madh se i pari, por si rezultat ka "karakteristika shpejtësie" më të ulëta. Prandaj, ai shërben si një tampon midis L1 dhe L3. Nëse i drejtohemi përsëri shembullit tonë Core i7-3770 K, këtu cache L2 është 4x256 KB = 1 MB.
Cache e nivelit të tretë (L3) - niveli i tretë, përsëri, më i ngadalshëm se dy të mëparshmit. Por është ende shumë më i shpejtë se RAM. I7-3770K ka një cache L3 prej 8 MB. Nëse dy nivelet e mëparshme ndahen në secilën bërthamë, atëherë ky nivel është i zakonshëm për të gjithë procesorin. Treguesi është mjaft solid, por jo transcendental. Meqenëse, për shembull, procesorët e serisë Extreme si i7-3960X kanë 15 MB, dhe disa procesorë të rinj Xeon kanë më shumë se 20.
ne-it.net
Për çfarë shërben cache dhe sa nevojitet?
Nuk ka të bëjë me paratë e gatshme, ka të bëjë me cache të procesorit dhe më shumë. Tregtarët bënë një tjetër fetish komercial nga memoria e cache-it, veçanërisht me cache-in e procesorëve qendrorë dhe hard diskeve (e kanë edhe kartat video - por nuk e kanë arritur ende). Pra, ekziston një procesor XXX me cache 1MB L2, dhe saktësisht i njëjti procesor XYZ me një cache 2MB. Gjeni se cili është më i mirë? Ah - mos e bëj menjëherë!
Memoria e memories është një bufer ku shtohet ajo që mund dhe/ose duhet të ruhet për më vonë. Procesori punon dhe lindin situata kur të dhënat e ndërmjetme duhet të ruhen diku. Sigurisht në cache! - në fund të fundit, është urdhra me madhësi më të shpejtë se RAM, tk. është në vetë procesorin dhe zakonisht funksionon në të njëjtën frekuencë. Dhe më pas, pas një kohe, ai do t'i marrë këto të dhëna dhe do t'i përpunojë përsëri. E thënë përafërsisht, si një ndarës patatesh në një rrip transportieri, që sa herë që has diçka tjetër përveç patateve (karotave), e hedh në një kuti. Dhe kur ngopet, ngrihet dhe e çon në dhomën tjetër. Në këtë pikë, transportuesi ndalet dhe ka një kohë joproduktive. Vëllimi i kutisë është cache në këtë analogji. Dhe sa ju nevojitet - 1MB apo 12? Është e qartë se nëse vëllimi i tij është i vogël, do të duhet shumë kohë për t'u nxjerrë dhe do të jetë e thjeshtë, por nga një vëllim i saj rritja e mëtejshme nuk do të japë asgjë. Epo, ndarësi do të ketë një kuti për 1000 kg karota - po, ai nuk do të ketë kaq shumë prej tyre për të gjithë turnin dhe nga kjo NUK DO TË BËHET DY FERË MË SHPEJTË! Ekziston edhe një hollësi tjetër - një cache e madhe mund të shkaktojë një rritje të vonesës së hyrjes në të, së pari, dhe në të njëjtën kohë, gjasat e gabimeve në të rriten, për shembull, gjatë mbingarkesës, dhe së dyti. (Mund të lexoni në lidhje me SI në këtë rast për të përcaktuar stabilitetin / paqëndrueshmërinë e procesorit dhe të zbuloni se gabimi ndodh në cache-in e tij, testoni L1 dhe L2 këtu.) Së treti, cache ha një zonë të mirë të prerjes dhe buxhetin e tranzitorit të qarkut të procesorit. E njëjta gjë vlen edhe për memorien e memories së diskut të ngurtë. Dhe nëse arkitektura e procesorit është e fortë, do të kërkojë 1024 Kb cache dhe më shumë në shumë aplikacione. Nëse keni një HDD të shpejtë - 16MB apo edhe 32MB është e përshtatshme. Por asnjë 64 MB cache nuk do ta bëjë më të shpejtë nëse kjo është një prerje e quajtur versioni jeshil (Green WD) me 5900 rpm në vend të 7200 rpm, edhe nëse kjo e fundit do të ketë 8MB. Pastaj procesorët Intel dhe AMD e përdorin këtë cache në mënyra të ndryshme (në përgjithësi, AMD është më efikas dhe procesorët e tyre shpesh janë të rehatshëm me vlera më të ulëta). Për më tepër, Intel ka një cache të përbashkët, ndërsa AMD ka një personale për çdo bërthamë. Memoria më e shpejtë L1 në procesorët AMD është 64 KB për të dhëna dhe udhëzime, që është dyfishi i asaj të Intel. Cache L3 është zakonisht i pranishëm në procesorë të nivelit të lartë si AMD Phenom II 1055T X6 Socket AM3 2.8 GHz ose një konkurrent në personin e Intel Core i7-980X. Para së gjithash, lojërat duan sasi të mëdha cache. Dhe cache NUK pëlqehet nga shumë aplikacione profesionale (shih. Kompjuter për renderim, editim video dhe aplikacione profesionale). Më saktësisht, më kërkuesit prej tij janë përgjithësisht indiferentë. Por ajo që nuk duhet të bëni patjetër është të zgjidhni një procesor bazuar në madhësinë e cache. Pentium 4 i vjetër në manifestimet e tij më të fundit kishte gjithashtu 2 MB memorie memorie në frekuenca shumë më të mëdha se 3 GHz - krahasoni performancën e tij me Celeron E1 *** të lirë me dy bërthama që vepron në frekuenca rreth 2 GHz. Nuk do të lërë gur pa lëvizur nga plaku. Një shembull më aktual është E8600 me dy bërthama me frekuencë të lartë që kushton pothuajse 200 dollarë (ndoshta për shkak të memories 6MB) dhe Athlon II X4-620 2.6GHz, i cili ka vetëm 2MB. Kjo nuk e pengon Athlone të gdhendë një konkurrent në një arrë.
Siç mund ta shihni nga grafikët, as në programe komplekse, as në lojëra që kërkojnë procesor, asnjë cache nuk mund të zëvendësojë bërthamat shtesë. Athlon me 2MB cache (e kuqe) e tejkalon lehtësisht Cor2Duo me 6MB cache edhe me një frekuencë më të ulët dhe pothuajse gjysmën e kostos. Gjithashtu, shumë njerëz harrojnë se cache është i pranishëm në kartat video, sepse, në përgjithësi, ata kanë gjithashtu procesorë. Një shembull i freskët i një karte video GTX460, ku ata arrijnë jo vetëm të shkurtojnë autobusin dhe sasinë e memories (të cilën blerësi do ta hamendësojë) - por edhe cache-in e shaderit, përkatësisht, nga 512 Kb në 384 Kb (të cilat blerësi NUK do ta marrë me mend. ). Dhe kjo do të shtojë edhe kontributin e saj negativ në produktivitet. Do të jetë gjithashtu interesante të zbuloni varësinë e performancës nga madhësia e cache. Le të shqyrtojmë se sa shpejt rritet me rritjen e madhësisë së cache duke përdorur shembullin e të njëjtit procesor. Siç e dini, procesorët e serive E6 ***, E4 *** dhe E2 *** ndryshojnë vetëm në madhësinë e cache (përkatësisht 4, 2 dhe 1 MB). Duke punuar në të njëjtën frekuencë prej 2400 MHz, ato tregojnë rezultatet e mëposhtme.
Siç mund ta shihni, rezultatet nuk janë shumë të ndryshme. Unë do të them më shumë - nëse do të përfshihej një procesor me një vëllim prej 6 MB, rezultati do të ishte rritur me pak më shumë, tk. procesorët po arrijnë ngopje. Por për modelet me 512 Kb rënia do të ishte e dukshme. Me fjalë të tjera, 2 MB mjaftojnë edhe për lojëra. Duke përmbledhur, mund të nxjerrim përfundimin e mëposhtëm - cache është e mirë kur tashmë ka shumë gjithçka tjetër. Është naive dhe marrëzi të ndryshosh shpejtësinë e hard drive-it ose numrin e bërthamave të procesorit për madhësinë e cache-it me të njëjtën kosto, sepse edhe kutia më e madhe e klasifikimit nuk do të zëvendësojë një klasifikues tjetër. Por ka edhe shembuj të mirë.. Për shembull, Pentium Dual-Core në një rishikim të hershëm të bazuar në procesin 65 nm kishte 1MB cache për dy bërthama (seri E2160 dhe të ngjashme), dhe rishikimi i fundit 45nm i serisë E5200 ka ende 2MB, të gjitha gjërat e tjera janë të barabarta (dhe shumica më e rëndësishmja - ÇMIMI). Sigurisht, ia vlen të zgjidhni këtë të fundit.
compua.com.ua
Çfarë është cache, pse është e nevojshme dhe si funksionon
Cili është vendi më i ndotur në kompjuterin tuaj? Mendoni për një shportë? Dosjet e përdoruesve? Sistemi i ftohjes? Pa hamendje! Vendi më i ndyrë është cache! Në fund të fundit, ajo vazhdimisht duhet të pastrohet!
Në fakt, ka shumë cache në një kompjuter, dhe ato nuk shërbejnë si vendgrumbullim mbeturinash, por si përshpejtues për harduerin dhe aplikacionet. Ku e morën ata reputacionin e një "grope sistemike plehrash"? Le të kuptojmë se çfarë është një cache, çfarë është, si funksionon dhe pse ka nevojë për pastrim herë pas here.
Cache ose memoria e memories është një ruajtje e veçantë e të dhënave të përdorura shpesh, qasja në të cilën kryhet dhjetëra, qindra dhe mijëra herë më shpejt se RAM ose media të tjera ruajtëse.
Aplikacionet (shfletuesit e uebit, riprodhuesit audio dhe video, redaktuesit e bazës së të dhënave, etj.), komponentët e sistemit operativ (cache e fotografive, cache DNS) dhe hardueri (cache CPU L1-L3, grafika framebuffer) kanë memorien e tyre të memories. çipi, buferat e diskut) . Zbatohet në mënyra të ndryshme - softuer dhe harduer.
- Memoria e memories së programit është thjesht një dosje ose skedar i veçantë ku ngarkohen, për shembull, fotografitë, menutë, skriptet, përmbajtjet multimediale dhe përmbajtjet e tjera të faqeve të vizituara. Pikërisht në këtë dosje shfletuesi "zhytet" për herë të parë kur hapni përsëri faqen e internetit. Shkarkimi i një pjese të përmbajtjes nga ruajtja lokale përshpejton shkarkimin e tij dhe redukton trafikun e rrjetit.
- Në disqet (në veçanti, disqet e ngurtë), cache është një çip i veçantë RAM me një kapacitet 1–256 Mb, i vendosur në bordin e elektronikës. Ai merr informacion të lexuar nga shtresa magnetike dhe ende i pa ngarkuar në RAM, si dhe të dhëna që kërkohen më shpesh nga sistemi operativ.
- Një procesor qendror modern përmban 2-3 nivele kryesore të memories cache (e quajtur edhe memorie cache), të vendosura në formën e moduleve harduerike në të njëjtin model. Më e shpejta dhe më e vogla për sa i përket vëllimit (32-64 Kb) është cache Niveli 1 (L1) - funksionon në të njëjtën frekuencë si procesori. L2 zë një pozicion mesatar për sa i përket shpejtësisë dhe kapacitetit (nga 128 Kb në 12 Mb). Dhe L3 është më i ngadalshëm dhe më voluminoz (deri në 40 Mb), ai nuk është i disponueshëm në disa modele. Shpejtësia e L3 është e ulët vetëm në krahasim me homologët e tij më të shpejtë, por është qindra herë më e shpejtë se RAM-i më produktiv.
Kujtesa me akses të rastësishëm të procesorit përdoret për të ruajtur të dhënat e përdorura vazhdimisht, të pompuara nga RAM-i dhe udhëzimet e kodit të makinës. Sa më shumë të jetë, aq më i shpejtë është procesori.
Sot, tre nivele të memorizimit nuk janë më kufiri. Me ardhjen e arkitekturës Sandy Bridge, Intel ka implementuar një cache shtesë L0 në produktet e saj (të destinuara për ruajtjen e mikroinstruksioneve të deshifruara). Dhe CPU-të më me performancë të lartë kanë gjithashtu një memorie të nivelit të katërt, të bërë në formën e një mikroqarku të veçantë.
Ndërveprimi i niveleve të cache L0-L3 duket skematikisht kështu (duke përdorur shembullin e Intel Xeon):
Në aspektin njerëzor, si funksionon gjithçka
Për të kuptuar se si funksionon memoria e memories, le të imagjinojmë një person që punon në një tavolinë. Dosjet dhe dokumentet që ai përdor gjatë gjithë kohës janë në tryezë (në memorien e memories). Për t'iu qasur atyre, thjesht shtrihuni.
Letrat që i duhen më rrallë ruhen aty pranë në rafte (në RAM). Për t'i marrë ato, duhet të ngriheni dhe të ecni disa metra. Dhe ajo me të cilën një person nuk punon aktualisht është arkivuar (regjistruar në hard disk).
Sa më e gjerë të jetë tabela, aq më shumë dokumente do të vendosen në të, që do të thotë se punonjësi do të jetë në gjendje të aksesojë shpejt më shumë informacion (sa më i madh të jetë kapaciteti i cache-it, aq më i shpejtë është programi ose pajisja, në teori).
Ndonjëherë ai bën gabime - ai mban letra në tryezë që përmbajnë informacione të pasakta dhe i përdor ato në punën e tij. Si rezultat, cilësia e punës së tij zvogëlohet (gabimet në cache çojnë në keqfunksionime të programeve dhe pajisjeve). Për të korrigjuar situatën, punonjësi duhet të heqë dokumentet me gabime dhe të vendosë ato të sakta në vendin e tyre (të pastrojë memorien e memories).
Tabela ka një zonë të kufizuar (memoria e memories është e kufizuar). Ndonjëherë mund të zgjerohet, për shembull, duke lëvizur një tabelë të dytë, dhe nganjëherë nuk është e mundur (madhësia e cache-it mund të rritet nëse programi ofron një mundësi të tillë; cache e harduerit nuk mund të ndryshohet, pasi zbatohet në harduer) .
Një mënyrë tjetër për të shpejtuar aksesin në më shumë dokumente sesa mund të mbajë tavolina është gjetja e një asistenti që do të ushqejë letrën e punonjësit nga rafti (sistemi operativ mund të ndajë një pjesë të RAM-it të papërdorur për ruajtjen e të dhënave të pajisjes). Por është akoma më e ngadaltë sesa t'i heqësh nga tavolina.
Dokumentet në fjalë duhet të jenë të lidhura me detyrat aktuale. Punonjësi duhet ta monitorojë vetë këtë. Duhet t'i rregulloni gjërat rregullisht (shtrydhja e të dhënave të parëndësishme nga memoria e memories bie mbi supet e aplikacioneve që e përdorin atë; disa programe kanë funksionin e pastrimit automatik të cache-it).
Nëse një punonjës harron të ruajë rendin në vendin e punës dhe të mbajë dokumentacionin të përditësuar, ai mund të hartojë një orar pastrimi tavoline dhe ta përdorë atë si kujtesë. Si mjet i fundit, udhëzoni një asistent ta bëjë këtë (nëse një aplikacion që varet nga memoria e memories bëhet më i ngadalshëm ose ngarkon shpesh të dhëna të parëndësishme, përdorni mjetet për të pastruar cache-in sipas një plani ose kryeni këtë manipulim manualisht çdo disa ditë).
Ne në fakt shohim "funksionet e memorizimit" kudo. Kjo është blerja e produkteve për përdorim në të ardhmen, dhe veprimet e ndryshme që bëjmë në të njëjtën kohë, etj. Në fakt, kjo është gjithçka që na çliron nga zhurmat e panevojshme dhe lëvizjet e panevojshme të trupit, përmirëson jetën dhe lehtëson punën. Kompjuteri bën të njëjtën gjë. Me një fjalë, nëse nuk do të kishte cache, do të funksiononte qindra e mijëra herë më ngadalë. Dhe vështirë se do ta dëshironim.
f1comp.ru
Cache, cache, cash - memorie. Për çfarë shërben memoria cache? Ndikimi i madhësisë dhe shpejtësisë së cache në performancën.
Cache - memorie (cache, cash, buffer - eng.) - përdoret në pajisjet dixhitale si clipboard me shpejtësi të lartë. Memoria e memories mund të gjendet në pajisje të tilla kompjuterike si disqet e ngurtë, procesorët, kartat video, kartat e rrjetit, disqet CD-ROM dhe shumë të tjera.
Parimi i funksionimit dhe arkitektura e cache mund të jetë shumë i ndryshëm.
Për shembull, cache mund të shërbejë si një clipboard normal. Pajisja përpunon të dhënat dhe i transferon ato në një tampon me shpejtësi të lartë, ku kontrolluesi i transferon të dhënat në ndërfaqe. Një memorie e tillë ka për qëllim parandalimin e gabimeve, kontrollin e integritetit të të dhënave të harduerit ose për kodimin e sinjalit nga pajisja në një sinjal të qartë për ndërfaqen, pa vonesa. Një sistem i tillë përdoret, për shembull, në disqet CD / DVD CD.
Përndryshe, cache mund të përdoret për të ruajtur kodin e përdorur shpesh dhe në këtë mënyrë për të përshpejtuar përpunimin e të dhënave. Kjo do të thotë, pajisja nuk ka nevojë të llogarisë ose të kërkojë përsëri të dhëna, gjë që do të zgjaste shumë më tepër sesa leximi i tyre nga cache. Në këtë rast, madhësia dhe shpejtësia e cache-it luajnë një rol shumë të rëndësishëm.
Kjo arkitekturë gjendet më së shpeshti në disqet e ngurtë, disqet SSD dhe njësitë e përpunimit qendror (CPU).
Kur pajisjet janë duke funksionuar, firmware ose programe dispeçer të posaçme mund të ngarkohen në cache, të cilat do të funksiononin më ngadalë nga ROM (memoria vetëm për lexim).
Shumica e pajisjeve moderne përdorin një lloj të përzier të memories, i cili mund të shërbejë si një tastierë, si dhe për ruajtjen e kodit të përdorur shpesh.
Ekzistojnë disa funksione shumë të rëndësishme të zbatuara për cache-in e procesorit dhe çipat video.
Kombinimi i blloqeve ekzekutive. CPU-të dhe procesorët video shpesh përdorin cache të shpejtë të përbashkët midis bërthamave. Prandaj, nëse një bërthamë ka informacion të përpunuar dhe ai është në cache, dhe një komandë merret për të njëjtin operacion, ose për të punuar me këto të dhëna, atëherë të dhënat nuk do të përpunohen përsëri nga procesori, por do të merren nga cache për përpunim të mëtejshëm. Kerneli do të shkarkohet për të përpunuar të dhëna të tjera. Kjo rrit ndjeshëm performancën në llogaritjet e ngjashme por komplekse, veçanërisht nëse cache është e madhe dhe e shpejtë.
Cache e përbashkët gjithashtu lejon që bërthamat të punojnë drejtpërdrejt me të, duke anashkaluar RAM-in e ngadaltë.
Cache për udhëzime. Ekziston ose një memorie e përgjithshme, shumë e shpejtë, e nivelit të parë për udhëzime dhe operacione të tjera, ose një të dedikuar për to. Sa më shumë instruksione të ngulitura në procesor, aq më i madh është cache e instruksioneve që i nevojitet. Kjo zvogëlon vonesën e memories dhe lejon që blloku i instruksioneve të funksionojë pothuajse në mënyrë të pavarur.Kur ai mbushet, blloku i instruksioneve fillon të funksionojë periodikisht, gjë që ngadalëson shpejtësinë e llogaritjes.
Funksione dhe veçori të tjera.
Vlen të përmendet se në CPU (njësitë e përpunimit qendror), përdoret korrigjimi i gabimit të harduerit (ECC), sepse një gabim i vogël në cache mund të çojë në një gabim të vazhdueshëm në përpunimin e mëtejshëm të këtyre të dhënave.
CPU dhe GPU kanë një hierarki të memories së memories që lejon që të dhënat të ndahen midis bërthamave individuale dhe të ndahen. Edhe pse pothuajse të gjitha të dhënat nga cache e nivelit të dytë kopjohen ende në nivelin e tretë, të përgjithshëm, por jo gjithmonë. Niveli i parë i cache-it është më i shpejti, dhe secili pasues është më i ngadalshëm, por më i madh në madhësi.
Për procesorët, tre ose më pak nivele cache konsiderohen normale. Kjo balancon shpejtësinë, madhësinë e memories dhe shpërndarjen e nxehtësisë. Është e vështirë të gjesh më shumë se dy nivele cache në procesorët video.
Madhësia e cache-it, ndikimi i performancës dhe karakteristika të tjera.
Natyrisht, sa më i madh të jetë cache, aq më shumë të dhëna mund të ruajë dhe përpunojë, por ka një problem serioz.
Cache e madhe do të thotë buxhet i madh i tranzistorit. Në procesorët e serverëve (CPU), cache mund të përdorë deri në 80% të buxhetit të transistorit. Së pari, kjo ndikon në koston përfundimtare, dhe së dyti, rritja e konsumit të energjisë dhe shpërndarja e nxehtësisë, e cila nuk është e krahasueshme me performancën e rritur me disa përqind.
Procesori i parë që u prodhua me cache L2 ishte Pentium Pro në 1995. Ai kishte 256 ose 512 KB cache L2 në një çip, gjë që jepte një avantazh të konsiderueshëm ndaj procesorëve të zakonshëm Pentium, cache e të cilëve ndodhej në motherboard. Me futjen e Pentium II në modulin Slot 1, memoria e dedikuar e cache "u vendos" pranë procesorit. Por vetëm në gjeneratën e dytë Pentium III për Socket 370, memoria e memories u transferua në kabinën e procesorit. Kjo vazhdon edhe sot e kësaj dite, por ka procesorë me një sasi të vogël cache, dhe ka me një të madh. A ia vlen të shpenzoni para për një model të madh cache? Në të kaluarën, memoria e memories shtesë nuk kishte gjithmonë një ndikim të dukshëm në performancën.
Ndërsa gjithmonë mund të gjeni dallime të matshme midis dy procesorëve me madhësi të ndryshme të cache-it, mund të kishit blerë procesorë me një cache më të vogël për të kursyer para. Por asnjë procesor përpara Core 2 Duo nuk ishte i disponueshëm me tre opsione të ndryshme cache.
Pentium 4 në gjeneratën e tij të parë (Willamette, 180 nm) ishte i pajisur me 256 KB cache, dhe në gjeneratën e dytë më të suksesshme (Northwood, 130 nm) - tashmë 512 KB cache. Në atë kohë, procesorë Celeron më të lirë me cache më të vogël u prodhuan në të njëjtat bërthama llogaritëse. Celeron i përket gjeneratës së parë të produkteve me një bazë teknologjike për modelet e nivelit të lartë dhe me kosto të ulët, që ndryshojnë vetëm në madhësinë e disponueshme të cache dhe frekuencat FSB / bazë. Më vonë, një ndryshim në funksionalitet u shtua për të ndarë më mirë segmentet e tregut.
Me lëshimin e bërthamës Prescott 90 nm, cache L2 u rrit në 1 MB dhe ky procesor u bë shtylla kurrizore e linjës së procesorëve desktop të Intel përpara Cedar Mill 2MB 65 nm. Intel madje përdori dy nga këto bërthama për të krijuar procesorët Pentium D 900 të gjeneratës së dytë. Megjithatë, shpejtësia më e shpejtë e orës dhe më shumë cache nuk do të thotë shumë. Sot situata ka ndryshuar: performanca më e mirë e Core 2 Duo (Conroe, 65 nm) dhe konsumi më i ulët i energjisë i detyrohen shumë madhësisë së cache.
AMD ka qenë shumë e përmbajtur në lidhje me rritjen e madhësisë së cache. Më shumë gjasa, kjo është për shkak të zonës së diafragmës (buxheti i tranzistorit), pasi numri i procesorëve 65 nm nuk mund të plotësojë kërkesën e tregut, dhe për modelet më pak fitimprurëse 90 nm kjo çështje është edhe më e mprehtë. Intel, nga ana tjetër, ka një avantazh në formën e prodhimit të të gjithë procesorëve masiv duke përdorur teknologjinë e procesit 65 nm dhe kapaciteti i cache L2 do të vazhdojë të rritet. Për shembull, gjenerata e ardhshme Core 2 në bërthamën 45 nm Penryn do të pajiset me deri në 6MB cache L2. A mund të konsiderohet kjo një lëvizje marketingu, apo rritja e kapacitetit L2 do të japë vërtet një rritje të performancës? Le të hedhim një vështrim.
Cache i madh L2: Marketingu apo Rritja e Produktivitetit?
Memoria e memories së procesorit luajnë një rol shumë specifik: ato zvogëlojnë numrin e akseseve të memories duke futur në tampon të dhënat e përdorura shpesh. Sot, kapacitetet e RAM-it variojnë nga 512 MB në 4 GB, dhe madhësia e cache-it varion nga 256 KB në 8 MB, në varësi të modelit. Megjithatë, edhe një madhësi e vogël cache prej 256 ose 512 KB është e mjaftueshme për të siguruar performancën e lartë që merret si e mirëqenë sot.
Ka mënyra të ndryshme për të organizuar hierarkinë e cache. Shumica e kompjuterëve modernë kanë procesorë me një memorie të vogël të nivelit të parë (L1, deri në 128 KB), e cila zakonisht ndahet në një memorie të fshehtë të të dhënave dhe një memorie instruksionesh. Memoria më e madhe L2 përdoret zakonisht për ruajtjen e të dhënave dhe ndahet nga dy bërthama procesori Core 2 Duo, megjithëse Athlon 64 X2 ose Pentium D kanë memorie të veçanta për bërthamë. Memoria e memories L2 mund të funksionojë ekskluzivisht ose përfshirëse, domethënë, mund të ruajë ose jo një kopje të përmbajtjes së memories L1. AMD së shpejti do të prezantojë procesorë me një nivel të tretë të cache, i cili do të ndahet nga katër bërthama në procesorët AMD Phenom. E njëjta gjë pritet për arkitekturën Nehalem, të cilën Intel do ta prezantojë në 2008 për të zëvendësuar Core 2 aktual.
L1 cache ka qenë gjithmonë një pjesë e procesorit, por fillimisht cache L2 ishte instaluar në motherboard, siç ishte rasti me shumë kompjuterë 486DX dhe Pentium. Për cache-in e nivelit të parë, janë përdorur çipa të thjeshtë memorie statike (SRAM, Static RAM). Ata u zëvendësuan së shpejti nga cache-ja e shpërthimit të tubacionit në procesorët Pentium, derisa u bë e mundur të instalohej cache në një çip. Pentium Pro 150-200 MHz ishte procesori i parë që përmbante 256 KB cache L2 në një çip, duke thyer rekordin për paketën më të madhe qeramike për desktop dhe stacione pune. Pentium III për Socket 370, që funksiononte në frekuenca nga 500 MHz në 1.13 GHz, ishte procesori i parë me 256 KB të memories L2, i cili dha një avantazh vonesë pasi cache ishte e frekuentuar në frekuencën e CPU.
Memoria e integruar L2 dha një rritje të konsiderueshme të performancës në pothuajse çdo aplikacion. Përfitimet e performancës kanë qenë aq dramatike saqë futja e një cache të integruar L2 është faktori më i rëndësishëm i performancës për procesorët x86. Çaktivizimi i cache-it L2 do të ulë performancën më shumë sesa çaktivizimi i bërthamës së dytë në një procesor me dy bërthama.
Megjithatë, memoria cache ndikon më shumë sesa thjesht performancën. Ai është bërë një mjet i fuqishëm që ju lejon të krijoni modele të ndryshme procesorësh për segmentet e nivelit të ulët, masiv dhe të nivelit të lartë, pasi prodhuesi mund të zgjedhë në mënyrë fleksibël procesorët duke refuzuar dhe frekuencat e orës. Nëse nuk ka defekte në kristal, atëherë mund të ndizni të gjithë cache L2, dhe frekuencat janë të larta. Nëse nuk arrihen shpejtësitë e dëshiruara të orës, atëherë kristali mund të bëhet një model i nivelit fillestar në linjën e nivelit të lartë, për shembull, Core 2 Duo 6000 me cache 4 MB dhe frekuenca të ulëta. Nëse defektet janë të pranishme në cache L2, atëherë prodhuesi ka mundësinë të çaktivizojë një pjesë të tij dhe të krijojë një model të nivelit fillestar me një madhësi më të vogël të cache-it, për shembull, një Core 2 Duo E4000 me 2 MB cache L2 ose edhe një Pentium Dual Core me vetëm 1 MB cache. E gjithë kjo është e vërtetë, por pyetja është: sa ndikon ndryshimi në madhësinë e cache-it në performancën?
Opsionet Core 2 Duo
Intel ka lançuar një gamë të gjerë të procesorëve desktop në treg. Sot mund të gjeni ende Pentium 4 dhe Pentium D, por shumica e modeleve janë ndërtuar mbi mikro-arkitekturën Core. Ne nuk rekomandojmë përdorimin e procesorëve Pentium 4 ose Pentium D, megjithëse shpejtësitë e orës deri në 3,8 GHz mund të duken tërheqëse. Por çdo procesor Core 2 në 2.2 GHz ose më i lartë është në gjendje të tejkalojë edhe modelet më të shpejta Pentium D (në fakt, si Athlon 64 X2), pasi Core 2 ofron performancë shumë më e mirë për ciklin e orës .
Me shpejtësi më të ulëta të orës, procesorët Core 2 janë më efikas në energji. Ndërsa modelet më të mira të Pentium D 800 konsumojnë deri në 130 W, vetëm Core 2 Extreme me katër bërthama e kapërcen pragun 100 W. Të gjithë procesorët me dy bërthama konsumojnë jo më shumë se 65 vat. Përveç kësaj, konsumi i energjisë së papunë i procesorëve Core 2 Duo është edhe më i ulët sepse frekuenca e funksionimit në punë është më e ulët (maksimumi 1,2 GHz për Core 2 Duo / Quad kundrejt 2,8 GHz për Pentium D / 4). Reduktimi i konsumit të energjisë u ndikua nga dizajni i përmirësuar i transistorëve me rryma rrjedhjeje të reduktuara.
Modelet E dhe X janë në dispozicion sot. Modelet E janë për tregun masiv dhe modelet X janë në klasën Extreme Edition. Q do të thotë katër bërthama që Intel krijon duke vendosur dy kapakë me dy bërthama në një paketë fizike. Procesorët E6000 kanë 4 MB L2 cache nëse numri i modelit të tyre është më i lartë se E6400 ose përfundon në 20 (për shembull, E6320). Modelet që mbarojnë me 00 (p.sh. E6600) punojnë me FSB 266 MHz (FSB1066), dhe modelet që mbarojnë me 50 (E6750) punojnë me FSB 333 MHz (FSB1333). Ky i fundit kërkon një çip P35 ose X38 dhe ofron performancë pak më të lartë. E4000 funksionon në 200 MHz FSB (FSB800) dhe ka vetëm 2 MB cache L2. Versionet me cache 1 MB shiten si Pentium Dual Core E2140, E2160 dhe E2180 në 1.6 deri në 2.0 GHz. Përveç emrit dhe disa veçorive që Intel i çaktivizon në procesorë të lirë, Pentium Dual Cores të përmendura janë identike me Core 2 Duo.
| Specifikimet e procesorit Core 2 Duo | |||||
| Numri i procesorit 65 nm | Cache | Frekuenca e orës | FSB | Teknologjia e virtualizimit | Teknologji e besuar e ekzekutimit |
| 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 | ||
| Platforma | |
| CPU I | Intel Pentium Dual Core E2160 (65 nm; 1800 MHz, 1 MB cache L2) @ 2,4 GHz (266 MHz x9) |
| CPU II | Intel Core 2 Duo E4400 (65 nm; 2000 MHz, 2 MB cache L2) @ 2,4 GHz (266 MHz x9) |
| CPU III | Intel Core 2 Duo X6800 (65 nm; 3000 MHz, 4 MB cache L2) @ 2,4 GHz (266 MHz x9) |
| Motherboard | ASUS Blitz Formula, Rev: 1.0 |
| Çipset: Intel P35, BIOS 1101 | |
| Kujtesa | 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 |
| Kartë video | Zotac GeForce 8800 GTS, GPU: GeForce 8800 GTS (500 MHz), memorie: 320 MB GDDR3 (1600 MHz) |
| Kartë zanore | I integruar |
| Furnizimi me energji elektrike | Enermax EG565P-VE, ATX 2.01, 510 W |
| Softueri i sistemit dhe drejtuesit | |
| OS | Windows XP Professional 5.10.2600, Service Pack 2 |
| Versioni DirectX | 9.0c (4.09.0000.0904) |
| Drejtuesit e platformës Intel | Versioni 8.3.1013 |
| Drejtues i grafikës NVidia | Forceware 162.18 |
Testet dhe cilësimet
| lojëra 3D | |
| Call of Duty 2 | Versioni: 1.3 Shitje me pakicë Modaliteti i videos: 1280x960 Anti Aliasing: joaktive Karta grafike: e mesme Demo 2. Timedemo |
| Preja | Versioni: 1.3 Modaliteti i videos: 1280x1024 Cilësia e videos: parazgjedhja e lojës Vsync = fikur Standardi: THG-Demo |
| Tërmeti 4 | Versioni: 1.2 (Patch me dy bërthama) Modaliteti i videos: 1280x1024 Cilësia e videos: e lartë THG Demo e mbeturinave.hartë timedemo demo8.demo 1 (1 = ngarkoni teksturat) |
| Audio | |
| MP3 i çalë | Versioni 3.98 Beta 5 Audio CD "Terminator II SE", 53 min valë në mp3 160 kbps |
| Video | |
| TMPEG 3.0 Express | Versioni: 3.0.4.24 (pa audio) grusht 5 minuta DVD Terminator 2 SE (704x576) 16: 9 Multithreading nga rendering |
| DivX 6.7 | Versioni: 6.6 (4 CPU logjike) Profili: Profili me definicion të lartë 1-kalim, 3000 kbit/s Mënyra e kodimit: Cilësi e çmendur Multithreading i përmirësuar nuk ka audio |
| XviD 1.1.3 | Versioni: 1.1.3 Kuantizuesi i synuar: 1.00 |
| Koncepti kryesor H.264 v2 | Versioni 2.1 260 MB burim MPEG-2 (1920x1080) 16: 9 Kodiku: H.264 Modaliteti: NTSC Audio: AAC Profili: I lartë Transmetimi: Programi |
| Aplikacionet | |
| WinRAR | Versioni 3.70 (303 MB, 47 skedarë, 2 dosje) Kompresimi = Më i miri Fjalor = 4096 kB |
| Autodesk 3D Studio Max | Versioni: 8.0 Personazhet "Dragon_Charater_rig" duke paraqitur HTDV 1920x1080 |
| Kinemaku | Versioni: R10 1 CPU, x CPU funksion |
| PCMark05 Pro | Versioni: 1.2.0 CPU dhe testet e memories Windows Media Player 10.00.00.3646 Windows Media Encoder 9.00.00.2980 |
konkluzioni
Ndërsa sasia e memories cache ka një efekt të kufizuar në standardet sintetike si PCMark05, ndryshimi në performancë për shumicën e aplikacioneve të botës reale doli të ishte mjaft domethënës. Në fillim kjo duket befasuese, pasi përvoja thotë se janë testet sintetike ato që bëjnë ndryshimin më të prekshëm në performancë, gjë që ka pak efekt në aplikacionet reale.
Përgjigja është e thjeshtë: madhësia e cache-it është shumë e rëndësishme për procesorët modernë me mikro-arkitekturë Core 2 Duo. Ne përdorëm një Core 2 Extreme X6800 4MB, një Core 2 Duo E4400 2MB dhe një Pentium Dual Core E2160, i cili është një procesor Core 2 Duo me vetëm 1MB cache L2. Të gjithë procesorët funksiononin në të njëjtin FSB 266 MHz dhe me një shumëzues 9x për të arritur shpejtësinë e orës në 2,400 MHz. Dallimi i vetëm është madhësia e cache-it, pasi të gjithë procesorët modernë me dy bërthama, me përjashtim të Pentium D të vjetër, janë bërë nga të njëjtat magazina. Ajo që bëhet bërthama, Core 2 Extreme Edition ose Pentium Dual Core, përcaktohet nga rendimenti i kristaleve (defekteve) të përshtatshme ose kërkesa e tregut.
Nëse krahasoni rezultatet e revoleve 3D Prey dhe Quake 4, të cilat janë aplikacione tipike të lojërave, diferenca në performancë midis 1 MB dhe 4 MB është afërsisht një hap i frekuencës. E njëjta gjë vlen edhe për testet e kodimit të videove për kodekët DivX 6.6 dhe XviD 1.1.2, si dhe për arkivuesin WinRAR 3.7. Megjithatë, aplikacionet intensive të CPU-së si 3DStudio Max 8, Lame MP3 Encoder ose H.264 Encoder V2 i MainConcept nuk përfitojnë shumë nga rritja e madhësisë së cache-it.
Sidoqoftë, qasja e Intel, përkatësisht, përdorimi i të gjithë buxhetit të disponueshëm të transistorit, i cili u rrit me kalimin nga teknologjia e procesit 65-nm në 45-nm, ka një rëndësi të caktuar për mikro-arkitekturën Core 2 Duo. Memoria e memories L2 e këtyre procesorëve funksionon me shumë efikasitet, veçanërisht kur mendoni se ndahet midis dy bërthamave. Prandaj, cache neutralizon ndikimin e frekuencave të ndryshme të memories dhe parandalon një pengesë në formën e një FSB. Dhe ai e bën atë mrekullisht, pasi testet tregojnë qartë se performanca e një procesori me një megabajt cache është e ulët.
Nga ky këndvështrim, rritja e madhësisë së cache L2 nga 4 MB në një maksimum prej 6 MB në procesorët e ardhshëm Penryn me dy bërthama 45 nm (linja Core 2 Duo E8000) ka kuptim. Zvogëlimi i teknologjisë së procesit nga 65 në 45 nm lejon Intel të rrisë buxhetin e tranzitorit dhe falë rritjes së madhësisë së cache-it, ne do të kemi përsëri një rritje të performancës. Megjithatë, Intel do të përfitojë nga opsionet e ndryshme të procesorit me 6, 4, 2, apo edhe 1 MB L2 cache. Me disa opsione, Intel është në gjendje të përdorë më shumë kapakë nga një pjatë, pavarësisht pranisë së defekteve të rastësishme që përndryshe do të përfundonin në koshin e plehrave. Siç mund ta shohim, një madhësi e madhe cache është e rëndësishme jo vetëm për performancën, por edhe për fitimin e Intel.
