Chủ Nhật, ngày 25 tháng 9 năm 2011

Tác dụng của bộ nhớ cache

Về cơ bản, sự thiếu hụt bộ nhớ đệm L3 trên nền máy tính phổ thông không phải là điều gì ghê gớm lắm, bạn thậm chí không thể nhận ra sự khác biệt nếu sử dụng các ứng dụng thông thường như game, lướt web, xem HD, v.v… <-vậy sử dụng ứng dụng gì mới cần L3 cache ? <- render 3D ?
L3 thì cũng như L1, L2 thôi, nhưng chậm hơn. trong máy tính cache L1 là tốc độ nhanh nhất, rồi tới L2, L3, RAM.Tốc độ càng nhanh thì giá càng mắc nên dung lượng càng nhỏ. Cache càng lớn thì phần mềm chạy càng nhanh, tuy nhiên chỉ có thể thấy dc sự khác biệt đối với các ứng dụng nặng như render...
ảo hóa, cũng như cái tên của nó thôi, giúp hỗ trợ tăng tốc máy ảo. Cache lớn thì dữ liệu chứa đc nhiều nên giúp tăng tốc máy ảo chút, nhưng quan trọng là dung lượng và tốc độ cache chứ ko phải L2 hay L3
- CPU có cache L3 thì sẽ được lợi gì, có nhanh hơn nhiều không mà giá mắc hơn gấp đôi vậy ? Chace trong CPU là gì vậy, có quan trong không ? Nếu lựa CPU ngoài việc lựa tốc độ càng nhanh thì người ta có cần căn cứ vào chace không nhỉ ?
- Xếp theo thứ tự tốc độ giảm dần trong máy vi tính thì : Các thanh ghi trong CPU > Cache > RAM > HDD > ODD (ổng quang, CD, DVD...).
Mục đính của Cache là vì các thanh ghi đọc ghi cực nhanh so với tốc độ của RAM và HDD, nên cần phải có một bộ nhớ trung gian xử lý bớt dữ liệu rồi mới giao tiếp ra ngoài với RAM. Tốc độ đọc ghi càng nhanh giá của bộ nhớ càng mắc, bằng chứng là đến giờ cách thanh ghi trong CPU chỉ vài trăm kb, bộ nhớ đệm chỉ vài Mb, nhưng RAM thì đã vài Gb rồi, còn ổ HDD đã lên đến Terabyte.
- Cache tốc độ cao, độ trễ thấp, và dùng để chứa những kết quả của các phép toán trung gian trong quá trình tính toán của CPU(ví dụ như tính toán vòng lặp), cache nhiều thì cpu chạy càng nhanh !
game hiện giờ vẫn chưa được đa luồng (cần nhiều core) do đó cũng chưa cần cache nhiều! (?)
Tốc độ truy xuất của cache L1 tương đương với tốc độ của CPU nhưng dung lượng khá nhỏ với hai thành phần chính là Data cache và Code cache (trong một số CPU được gọi là Instruction cache hay Trace cache) để lưu trữ dữ liệu và mã lệnh.
- Chức năng chính của cache L2 là dựa vào các lệnh mà CPU sắp thi hành để lấy dữ liệu cần thiết từ RAM, CPU sẽ dùng dữ liệu ở cache L2 để tăng tốc độ xử lý.
khi bạn copy dử liệu từ USb hoặc CD/DVD vào ổ cứng, trước khi vào ổ cứng, nó được nằm trong Cache, sau đó nó mới được đưa vào ổ cứng. Khi bạn mở 1 bài nhạc hoặc chạy 1 file nào đó nằm trên ổ cứng thì bài nhạc và cái file đó được copy từ ổ cứng lên RAM rồi từ RAM nó mới được đưa lên Cache của CPU rồi mới vào CPU chứ không đi thẳng được từ ổ cứng lên CPU. Nếu cache càng lớn thì càng có lợi hơn cho tốc độ của cpu, ổ cứng,... vì nếu cache nhỏ quá, dử liệu sẽ bị trì trễ vì phải đợi. nó giống như cái cửa vậy, bạn muốn vào nhà bạn fải qua cửa, nếu của quá hẹp thì ngừoi ta sẽ bị kẹt nhiều ở cửa
CPU muốn đọc hay ghi một vị trí trên Ram thì trước hết nó sẽ tìm trong L1 cache xem có sẵn dữ liệu đó không nếu không nó sẽ tìm trong các bộ nhớ cache còn lại .Cache giúp giảm tình trạng thắt nút cổ chai giữa RAM và CPU
CPU Intel đời 80486 có bộ nhớ cache 8 KB, trong khi lên đời Pentium là 16 KB
Hồi thời Pentium đổ về trước, bộ nhớ cache nằm trên mainboard và một số mainboard có chừa sẵn socket để người dùng có thể gắn thêm cache khi có nhu cầu. Tới thế hệ Pentium II, Intel phát triển được công nghệ đưa bộ nhớ cache vào khối CPU. Nhờ nằm chung như vậy, tốc độ truy xuất cache tăng lên rõ rệt so với khi nó nằm trên mainboard. Nhưng do L2 Cache vẫn phải ở ngoài nhân CPU nên Intel phải chế ra một bo mạch gắn cả nhân CPU lẫn L2 Cache. Và thế là CPU có hình dạng to đùng như một cái hộp (gọi là cartridge) và được gắn vào mainboard qua giao diện slot (khe cắm), Slot 1. Tốc độ truy xuất cache lúc đó chỉ bằng phân nửa tốc độ CPU. Thí dụ, CPU 266 MHz chỉ có tốc độ L2 Cache là 133 MHz. Sang Pentium III cũng vậy. Mãi cho tới thế hệ Pentium III Coppermine (công nghệ 0.18-micron), Intel mới thành công trong việc tích hợp ngay L2 Cache vào nhân chip (gọi là on-die cache). Lúc đó, tốc độ L2 Cache bằng với tốc độ CPU và con CPU được thu gọn lại, đóng gói với giao diện Socket 370
Khi CPU xử lý, L1 Cache sẽ tiến hành kiểm tra L2 Cache xem có dữ liệu mình cần không trước khi truy cập vào bộ nhớ hệ thống. Vì thế, bộ nhớ đệm càng lớn, CPU càng xử lý nhanh hơn. Đó là lý do mà Intel bên cạnh việc tăng xung nhịp cho nhân chíp, còn chú ý tới việc tăng dung lượng bộ nhớ Cache. Do giá rất đắt, nên dung lượng Cache không thể tăng ồ ạt được. Bộ nhớ cache chính L1 Cache vẫn chỉ ở mức từ 8 tới 32 KB. Trong khi, L2 Cache thì được đẩy lên dần tới hiện nay cao nhất là Pentium M Dothan 2 MB (cho máy tính xách tay) và Pentium 4 Prescott 1 MB (máy để bàn). Riêng dòng CPU dành cho dân chơi game và dân multimedia “prồ” là Pentium 4 Extreme Edition còn được bổ sung L3 Cache với dung lượng 2 MB. Đây cũng là CPU để bàn có tổng bộ nhớ cache lớn nhất (L1: 8 KB, L2: 512 KB, L3: 2 MB) <- con CPU P6200 riêng L3 cache đã là 3MB

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét