Une introduction à la mémoire cache: définition, types, performances [MiniTool Wiki]

An Introduction Cache Memory

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Mémoire cache

Définition

Qu'est-ce que la mémoire cache? La mémoire cache est un composant informatique à puce. Cela permet de récupérer plus efficacement les données de la mémoire de l'ordinateur. Il agit comme une zone de stockage temporaire où les processeurs informatiques peuvent facilement récupérer des données et il peut agir comme un tampon entre RAM et CPU.

Pointe: Pour en savoir plus sur le processeur, vous pouvez accéder à MiniTool Site officiel de.

À quoi sert la mémoire cache? Il peut être utilisé pour accélérer et synchroniser avec un processeur haute vitesse. Il enregistre les données et les instructions fréquemment demandées afin de pouvoir les utiliser immédiatement sur le processeur en cas de besoin. La mémoire cache est plus chère que la mémoire principale ou la mémoire disque, mais moins chère que les registres du processeur.

Les types

Traditionnellement, le type de mémoire cache était classé comme «niveau» pour décrire sa proximité et son accessibilité au microprocesseur. Les niveaux de mémoire cache sont les suivants:

Niveau 1: Le cache de niveau 1 est le cache principal, qui est très rapide, mais relativement petit. Il est généralement intégré en tant que cache CPU dans la puce du processeur.

Niveau 2: Le cache de niveau 2 est le cache secondaire, qui est généralement plus grand que le cache de niveau 1. Le cache L2 peut être intégré dans le processeur, ou il peut être dans une puce ou un coprocesseur séparé et il dispose d'un bus système de secours haute vitesse qui connecte le cache et le processeur.

Niveau 3: Le cache de niveau 3 est la mémoire spécialisée, qui vise à améliorer les performances des niveaux 1 et 2. Bien que le cache L3 soit généralement deux fois plus rapide que DRAME , Le cache L1 ou L2 peut être beaucoup plus rapide que le cache L3. Avec les processeurs multicœurs, chaque cœur peut avoir des caches L1 et L2 dédiés, mais ils peuvent partager des caches L3.

Dans le passé, les caches L1, L2 et L3 étaient créés à l'aide d'une combinaison de composants de processeur et de carte mère. Désormais, la tendance est d'intégrer les trois niveaux de mémoire cache dans le processeur lui-même. Peut-être que vous êtes intéressé par ce post - [Guide 2020] Comment choisir une carte mère pour votre PC .

Cartographie

Les trois types de mappage utilisés pour la mémoire cache sont les suivants: mappage direct, mappage associatif et mappage associatif d'ensemble. Les détails sont les suivants:

Cartographie directe: La technique la plus simple est la cartographie directe. Il mappe chaque bloc de mémoire principale à une seule ligne de cache possible. Ou, dans le mappage direct, allouez chaque bloc de mémoire à une ligne spécifique dans le cache.

Si un bloc de stockage occupait auparavant une ligne lorsqu'un nouveau bloc doit être chargé, l'ancien bloc sera ignoré. L'espace d'adressage est divisé en deux parties: le champ d'index et le champ d'étiquette.

Cartographie associative: Dans ce type de mappage, la mémoire associative est utilisée pour stocker le contenu et les adresses des mots mémoire. Tout bloc peut entrer n'importe quelle ligne du cache. Cela signifie que le bit d'identification de mot est utilisé pour identifier quel mot est nécessaire dans le bloc, mais que l'étiquette devient tous les bits restants.

Cela permet de placer n'importe quel mot n'importe où dans le cache. Il est considéré comme la forme de cartographie la plus rapide et la plus flexible.

Mappage ensemble-associatif: Ce formulaire de mappage est une forme améliorée de mappage direct, qui élimine les inconvénients du mappage direct. L'association d'ensemble résout le problème de la gigue possible dans les méthodes de mappage direct.

Il le fait en disant qu'au lieu d'avoir exactement une ligne, un bloc peut être mappé dans le cache, nous allons créer un groupe de plusieurs lignes ensemble pour exécuter cet ensemble. Un bloc en mémoire peut ensuite être mappé à n'importe quelle ligne d'une collection particulière.

Performance

Il vérifie d'abord une entrée correspondante dans le cache lorsque le processeur a besoin de lire ou d'écrire dans un emplacement de la mémoire principale. Les performances de la mémoire cache sont généralement mesurées dans une quantité appelée taux de réussite. Vous pouvez utiliser des tailles de bloc de cache plus grandes, une associativité plus élevée et des taux d'échec réduits. Améliorez les performances du cache en réduisant le coût des échecs et en réduisant le temps nécessaire pour atteindre le cache.

Regarde aussi: Comment vider le cache système de Windows 10 [2020 mis à jour]

Mots finaux

Pour conclure, cet article présente quelques informations sur la mémoire cache. Vous en connaissez la définition, les types ainsi que la proposition de celui-ci. En outre, vous pouvez également connaître les performances et le mappage de la mémoire cache à partir de cet article.