Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Еще одним способом ускорения работы МП является включение в его состав кэш-памяти (от слова «Сасhе» — «запас»). При работе МП периодически обращается к оперативной памяти, загружая данные из ее ячеек в свои регистры и перенося в память результаты вычислений. Такие операции — одни из наиболее продолжительных. Возникающие в них задержки связаны как с ограниченными скоростными характеристиками памяти и соединительной шины (которые значительно ниже, чем у МП), так и с необходимостью определения местонахождения требуемых ячеек. Для уменьшения потерь времени внутри МП размещают ячейки дополнительной памяти, называемые кэш-памятью первого уровня (L1). Они предназначены для подготовки данных и инструкций, используемых МП при выполнении команд, и заполняются заранее, в процессе выполнения предыдущих команд. Эти ячейки находятся в непосредственной близости от РОН и могут работать с тактовой частотой МП; их адреса сосредоточены в небольшом диапазоне, поэтому время обращения МП к ним уменьшается, а скорость выполнения команд повышается. Использованные данные после выполнения команд продолжают сохраняться в кэш-памяти, поэтому при подготовке очередной команды сначала проверяется наличие в кэш-памяти требуемых данных. Если эти данные там имеются, то МП берет их оттуда, экономя время на доступ к ячейкам основной памяти. При отсутствии необходимых данных они помещаются в кэш-память взамен других, редко используемых. Так использование кэш-памяти позволяет ускорить доставку данных для работы МП, а значит, повысить его производительность. Как правило, размер кэш-памяти первого уровня составляет 32-128 кбайт,
Кроме кэш-памяти первого уровня (L1) в настоящее время компьютеры также оснащаются кэш-памятью второго уровня (-L2), а иногда — и третьего уровня (L3). Такая дополнительная кэш-память имеет больший объем (для второго уровня — от 512 кбайт до 6 Мбайт; для третьего — 10 Мбайт) и служит промежуточным звеном между L1 и оперативной памятью. Добавление в МП кэш-памяти обеспечивает возможность сохранения данных, однажды загруженных из оперативной памяти, в непосредственной близости от МП, пока в них существует необходимость. В кэш-памяти этих уровней используется, как правило, совместное хранение данных и команд, а между собой они соединяются с помощью высокоскоростных шин.