ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์ – ส่วนของหน่วยความจำแคช 1 2

เราตรวจสอบหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ดิจิตอลในช่วงต้นดูประวัติของคอมพิวเตอร์ – หน่วยความจำหลักและกล่าวว่าหน่วยความจำชิปมาตรฐาน RAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม) ปัจจุบัน นี่เป็นไปตามคำร้องขอของ Moore ที่อ้างถึงบ่อยๆ (Gordon Moore เป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งของ Intel) กล่าวว่าความหนาแน่นของส่วนประกอบของวงจรรวมซึ่งสามารถถอดความได้ด้วยประสิทธิภาพของต้นทุนต่อหน่วยเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 18 เดือน หน่วยความจำหลักต้นมีรอบเวลาในหน่วยวินาที (microseconds) วันนี้เรากำลังพูดถึง nanoseconds

คำที่แคชเป็นที่รู้จักในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล นี่คือคุณลักษณะประสิทธิภาพที่กล่าวถึงในโปรเซสเซอร์หรือฮาร์ดไดรฟ์ล่าสุด ตัวประมวลผลอาจมีแคช L1 หรือ L2 และขนาดดิสก์ที่มีขนาดต่างกัน บางโปรแกรมยังมีแคชเรียกว่าบัฟเฟอร์เช่นเมื่อเขียนข้อมูลลงในเครื่องเขียนซีดี โปรแกรมเขียนซีดีล่วงหน้ามี "เหนือกว่า" พวกเขามีการสนับสนุนที่ดีสำหรับผลลัพธ์เหล่านี้

ระบบเมนเฟรมที่ใช้แคชเป็นเวลาหลายปี แนวคิดนี้ได้รับความนิยมในยุค 70 เพื่อเพิ่มความเร็วในการเข้าถึงหน่วยความจำ นี่คือยุคเมื่อ magmemory ถูกลบออกและถูกแทนที่ด้วยวงจรหรือชิป ถึงแม้ว่าชิปจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นในแง่ของพื้นที่ทางกายภาพ แต่ก็มีปัญหาอื่น ๆ ในแง่ของความน่าเชื่อถือและการสร้างความร้อน ชิพของแผนงานได้เร็วขึ้นอบอุ่นและมีราคาแพงกว่าชิปการออกแบบอื่น ๆ ที่มีราคาถูกลง แต่ช้าลง ความเร็วเป็นปัจจัยหนึ่งที่สำคัญที่สุดในการขายเครื่องคอมพิวเตอร์และวิศวกรด้านการออกแบบเสมอมาหาวิธีในการปรับปรุงประสิทธิภาพ

แนวคิดหน่วยความจำแคชขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องประมวลผลแบบอนุกรมโดยธรรมชาติ แน่นอนว่าประโยชน์ที่ยิ่งใหญ่อย่างหนึ่งของโปรแกรมคอมพิวเตอร์คือ "สาขา" หรือ "กระโดด" จากชุด – เป็นเป้าหมายของบทความอื่นในชุดนี้ อย่างไรก็ตามยังคงมีเวลาเพียงพอสำหรับคำแนะนำในการทำตามคำแนะนำเพื่อสร้างบัฟเฟอร์หรือแคชที่เป็นประโยชน์ต่อคอมพิวเตอร์ของคุณ

ความคิดแคชคือการทำนายว่าข้อมูลใดควรได้รับการประมวลผลจากหน่วยความจำใน CPU ใช้โปรแกรมประกอบด้วยชุดของคำแนะนำแต่ละที่เก็บไว้ในหน่วยความจำพูด 100 ขึ้นไป คำสั่ง 100 ถูกอ่านจากหน่วยความจำและดำเนินการโดย CPU และคำสั่งถัดไปจะถูกอ่านจากตำแหน่ง 101 และดำเนินการตามด้วย 102, 103 และอื่น ๆ

ถ้าหน่วยความจำที่เป็นคำถามคือหน่วยความจำกลาง 1 ไมโครกรัมสำหรับอ่านคำแนะนำ ถ้าตัวประมวลผลใช้เวลาพูดว่า 100 nanosecons เพื่อรันคำสั่งนี้จะต้องรอ 900 nanosecons สำหรับคำแนะนำถัดไป (1 micron = 1000 nanoseconds) อัตราการทำซ้ำจริงของ CPU คือ 1 microsecond (เวลาและความเร็วที่ยกมาเป็นแบบอย่าง แต่ไม่ได้หมายถึงฮาร์ดแวร์พิเศษใด ๆ แต่แสดงให้เห็นหลักการ)

Source by Tony Stockill

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *