Найти в Дзене
ProgHub

Что такое кэш-память, и с чем её едят?

Оглавление

С каждым годом производители процессоров всё время увеличивают объём кеш-памяти в своих продуктах. Например, объём L1 кеша у Ryzen Threadripper 3990X составляет целых 3 мегабайта.

Чего ?!

Да, вы не ослышались. Его L1 кеш действительно равен 3Mb, и это довольно-таки много.

-2

Что же такое эта кеш-память?

Многие знают, что такое оперативная память. Это память для быстрого доступа к данным. В таком случае, кеш-память - это память для сверхбыстрого доступа к данным.

Разберём скорость доступа, на примере приготовления салата:

— L1 кэш процессора: продукты на разделочной доске.
— L2/L3 кэш: продукты на столе.
— Оперативная память: продукты в холодильнике.
— Жёсткий диск: продукты в магазине.

Да, она быстрая, но почему такой маленький объём?

Есть несколько причин, объясняющих это:

Первая - это экономическая невыгодность. Производство устройств с большим объёмом кеша обходятся очень дорого, следовательно, и конечная цена продукта будет слишком высокая.

Вторая - это инженерная проблема. Свободное место в процессоре крайне ограниченно, следовательно, для получения дополнительного пространства нужно либо уменьшать вычислительную мощность, либо увеличивать размер процессора. А это в свою очередь, возвращает нас к экономической невыгодности.

-3

Для чего это нужно?

Как уже отмечалось ранее, это всего лишь "быстрая оперативка". И по своей сути, она имеет такую же цель, что и ОЗУ. Уменьшение времени доступа к данным.

L1, L2, L3 - ?

Это так называемые уровни кеша. L1 - память расположенная наиболее близко к той части процессора, которая отвечает за обработку данных. Имеет наименьший объём, и наибольшую скорость. L3 - по аналогии, самый "дальний" уровень кеша, с наибольшим объёмом, и наименьшей скоростью из этих трёх.

Подведём итоги:

Кеш-память - это сверхбыстрая память, расположенная прямо внутри процессора, и обеспечивающая быстрый доступ к необходимой информации.