Ефект на кеш паметта на процесора на скоростта на вашия компютър
Кеш паметта играе важна роля. Без него от висока тактова честота на процесора няма да има никаква полза. Cache ви позволява да използвате вашия компютър всеки, дори и на паметта "бавен", без съществена вреда на неговото изпълнение.
Фактът, че кеша на процесора, как работи и какво влияние оказва върху скоростта на вашия компютър, читателят ще научите от тази статия.
Какво е кеша на процесора
Решаването на всеки проблем, процесора на компютъра получава от блока памет необходимата информация. Тяхното разрешаване, тя съхранява резултатите от изчисления и получава следните блокове за обработка. Това продължава, докато задачата е завършена.
Всички тези операции се извършват при много висока скорост. Въпреки това, дори и най-бързата RAM памет е по-бавен всеки "спокойно" процесор. Всеки да чете информация от него и да се върне му запис отнема много време. Като цяло, скоростта на паметта на работа на 16 - 17 пъти по-ниска скорост на процесора.
Независимо от този дисбаланс, процесорът не се използва, и не се очаква всеки момент памет "въпроси" или "приема" данни. Той почти винаги работи при максимална скорост. И всичко това благодарение на кеш паметта му.
Cache процесор памет - малка, но много бързо паметта. Тя е вградена в процесора и е един вид буфер, изглаждане прекъсвания на обмена на данни с по-бавен основната памет. Кеш паметта често се нарича Scratchpad памет.
Кешът е необходимо не само да се изравнят дисбаланса на процент. Процесорът обработва данните в по-малки парчета, от тези, в които те се съхраняват в паметта. Ето защо, кеша също играе ролята на място, за да "пакетират" и временно съхранение на информация, преди да премине към процесора, и да се върне резултати за преработка в паметта.
кеша на процесора на устройството
процесорен кеш система се състои от два блока - кеш контролер и всъщност най-кеш.
контролера на паметта на кеша
Когато ядрото на процесора се отнася към контролера за някои данни, той проверява дали данните в кеша. Ако е така, ядрото незабавно предоставя информацията от кеша (има т.нар кеш).
В противен случай, ядрото трябва да чака за получаване на данни от бавна памет. Ситуацията, когато кешът не е необходим на данни, наречена несъвпадение на кеша.
задача контролер - за да сте сигурни, че кеш пропуска да се появят като рядко е възможно, и в идеалния случай - че те не съществуват.
размер на процесора кеш в сравнение с размера на RAM неизмеримо малък. То може да бъде само една малка част от копие на данните, съхранявани в RAM. Но, въпреки това, контролерът дава кеш не пропуска често. Ефективността на действието му се определя от няколко фактора:
• размера и структурата на кеш паметта (повече ресурси разполага контролера, толкова по-ниска вероятност за кеш пропуска);
• ефективността на алгоритъма, чрез който контролера определя какво е необходимо информация процесора следващия път;
• сложност и брой задачи едновременно решен процесор. Колкото по-сложна задача, и колкото повече от тях, толкова по-"погрешно" контролера.
Cache процесор
кеш паметта на процесор са направени под формата на статични схеми с памет (на български Статично памет с произволен достъп, съкратено -. SRAM). В сравнение с други видове памет, статични памет е с много висока скорост.
За първи път размера на кеша от 8 KB е вградена в процесора i486 Intel през 1989 г.
Въпреки това, този процент също зависи от количеството на даден чип. Най-голям обем на чипа, толкова по-трудно да се осигури висока скорост на работа.
Като се има предвид определената черта, кеш паметта на процесора са направени под формата на няколко по-малки блокове, наречени нива. В повечето процесори използва система за кеш на три нива.
• Кешът на първо ниво или L1 (от английски ниво -. Ниво) - много малък, но най-бързият и най-важното чип памет. Никой от процесора, обема му не надвишава няколко десетки килобайта. Тя работи без никакви забавяния. Тя съдържа данни, които най-често се използва от процесора.
Количеството L1 в чипове процесор с памет, обикновено е равен на броя на ядрата него. Всяко ядро има достъп само до чип му L1.
• кеш паметта на второ ниво (L2) е малко по-бавен кеш L1, но също така и на обема на по-значимите му (няколко стотин килобайта). Тя служи за временно съхранение на важна информация, която молба вероятност е по-ниска от информацията в L1.
• кеш паметта на трето ниво (L3) Най - още по обем, но по-бавно веригата памет. Въпреки това, той е много по-бърз RAM. Нейният размер може да бъде няколко десетки мегабайта. За разлика от L1 и L2, тя е обща за всички процесорни ядра.
ниво L3 служи за временно съхранение на важни данни с относително ниска вероятност за искане и за осигуряване на взаимодействие между процесорни ядра.
Има и някои процесори с кеш памет на две нива. Те L2 съчетава функциите на L2 и L3.
Ефект на кеш паметта на процесора на скоростта на вашия компютър
Когато искането за предоставяне на данни на ядрото, паметта на контролера първо изглежда за тях в първата кеш ниво, а след това - в кеш от второ и трето ниво.
Според статистиката, кеша на първото ниво на всеки съвременен процесор осигурява до 90% кеш хитове. На второто и третото ниво - дори и 90% от това, което е останало. Само около 1% от всички искания в крайна процесор кеш пропуска.
Тези показатели са свързани с прости задачи. С увеличаване на натоварването на кеша на процесора пропуска увеличава.
Ефикасност кеш на процесора намалява скоростта на въздействието на RAM на производителността на компютъра. Например, компютърът ще работи еднакво добре с RAM 1066 MHz и 2400 MHz. При равни други условия разлика производителност в повечето приложения няма да надвишава 5%.
Опитвайки се да се оцени ефективността на кеш паметта, потребителите често търсят отговори на следните въпроси:
Какво кеш структура е по-добре: с две или три нива?
кеш Три ниво е по-ефективно.
За да се определи колко L3 влияе на работата на процесора, е проведено Хардуер експеримент на сайта на Том. Тя се състои в представяне на измерване Athlon II X4 процесори и Phenom II X4. Двете процесори са снабдени с идентични ядра. Той се различава от първите, само при липса на втората L3 кеш и по-ниска тактова честота.
Позовавайки се на честотата на двата процесора в една и съща фигура, беше установено, че наличието на L3 кеш подобрява производителността на Phenom процесор с 5,8%. Но това средно. В някои приложения, тя е почти нула (офис софтуер), а в други - достигна 8% или повече (3D компютърни игри, както и други архиватори.).
Как размера на кеша на производителността на процесора?
Оценка на размера на кеша, трябва да се вземат предвид характеристиките на процесора и редицата проблеми, решени от нея.
Cache двуядрен процесор рядко надвишава 3 MB. Особено, ако му тактова честота под 3 GHz. Производителите са наясно, че по-нататъшно увеличаване на размера на кеша на процесора няма да доведе до по-добро бързодействие, но значително да увеличи стойността си.
Друго нещо високи 4-, 6- или 8-miyadernye процесори. Някои от тях (например, Intel Core i7) поддържа Hyper Threading, която осигурява едновременно изпълнение на всяко ядро на два проблема. Естествено, на потенциала на тези процесори, които не могат да бъдат отворени с малко кеш. Поради това е увеличение с до 15 или дори 20 MB е съвсем оправдано.
В Intel процесори, кеш пълнене алгоритъм е изградена въз основа на така наречената включително веригата, когато съдържанието на кешовете горното ниво (L1, L2) напълно или частично дублирани в кеша на по-ниско ниво (L3). Това е до известна степен намалява полезния обем му пространство. От друга страна, верига включително положителен ефект върху взаимодействието между процесор.
Обем Intel Xeon вътрешен кеш от някои модели на сървърни процесори
Тя е в размер на 37,5 MB
Като цяло, експериментите показват, че в средната "дом" кеш на процесора въздействието размер на изпълнение е в рамките на 10%, а това е напълно възможно да се компенсира, например, висока честота.
Многоядрени процесори с голям кеш, необходими на компютри, предназначени за извършване на многонишковите приложения едновременно решаване на редица предизвикателства.
Това е особено важно за високи сървъри трафик. В някои vysokonagruzhaemyh сървъри и суперкомпютри, предвидени дори инсталирането на кеша на четвърто ниво (L4). Той е произведен като отделни чипове, които са свързани към дънната платка.
Как да се знае размера на кеша на процесора?
Има специални програми, които предоставят подробна информация за процесора на вашия компютър, включително и кеш. Един от тях е програмата CPU-Z.
Програмата не изисква инсталация. След старта си трябва да отидете на "Кеш" в раздела (вж. Снимка).
Този екран показва, че проверява процесора има кеш паметта на три нива. L3 размер на кеша е 3 MB, L2 - 512 KB (256x2), L1 - 128 KB (32x2 + 32x2).
Дали това е възможно да се увеличи кеша на процесора?
Както вече беше споменато в една от предишните претенции, възможността за увеличаване на кеша на процесора е предвидено в някои сървъри и суперкомпютри, като го свържете към дънната платка.
В дома или офиса си компютри, тъй като това не е възможно. Кеш памет е вътрешна част на процесор, има много малки физически размери и не може да бъде заменен. И на конвенционалните дънни платки не разполагат с конектори за допълнително кеш памет.
Онлайн сравнение обслужване на характеристиките на процесора. Има сравнителна таблица, която може да бъде в същото време добави до 4 процесори, като ги изберете от списъка (на разположение за около 2 хиляди души. Intel процесори и AMD).
Услугата позволява удобен начин да се сравни ефективността на процесорите в синтетични тестове, броя на ядрата, структурата на честотата и кеша, поддържани видове памет, скоростта на автобус, както и други техни характеристики.
Тази база данни съдържа подробни спецификации на Intel и AMD процесори. Той съдържа спецификации на около 2 хиляди настолни, мобилни и сървърни процесори, като се започне с първите Pentiums и Атлон до най-новите модели.
Информацията е организирана по азбучен ред и ще бъде от полза за всеки, който се интересува от компютри.
Таблицата съдържа информация за близо 2 хиляди души. Процесори и ще бъде много полезно за хората, които се интересуват от компютър "желязо". Позицията на всеки процесор в таблица определя от степента на неговото изпълнение в синтетични тестове (подредени в низходящ ред).
За повече информация за всеки процесор, трябва само да кликнете върху името му.
Технология и инструкции, използвани в процесорите
Хората обикновено се оценяват по броя на процесорни ядра, тактова честота, размер на кеша и други показатели, по-рядко се обръща внимание на технологията го поддържа.
Някои от тези технологии са необходими само за конкретни работни места в "дом" компютърът едва ли някога се наложи. Присъствието на другия е предпоставка за работните програми, необходими за ежедневна употреба.
Ако съкращения SSE, MMX, AVX, можете SIMD за това, което не говори и искате да разгледа въпроса, информацията, съдържаща се тук, ще бъде добър помощ.
Как да се провери стабилността на процесора
Проверка на стабилността на процесора е необходимо рядко. Обикновено това се изисква при закупуване на компютър, овърклок на процесора (overlokinge), в случай на грешки с компютъра, както и в някои други случаи.
Тази статия описва как да се провери на процесора чрез програма Prime95, които според много експерти и овърклокърите, е най-доброто средство за тази цел.
Как да се знае кои процесор е инсталирана в компютъра
Името на модела обикновено се прилага от производителя директно към процесора. Така че, ако все още не е инсталирана в гнездото на дънната платка и не се покрива от горната система за охлаждане, за да се получи необходимата информация, от маркировките върху капака.
Е, ако процесора е вече в системния блок, намери своя модел по няколко начина. Някои от тях работят само в Windows. Други - са подходящи за случаите, когато Windows на компютъра липсва или не се стартира.