Preposlať Cache - základné prvky výpočtových systémov

 

Zdieľanie článku na sociálnych a iných sieťach

Radi by ste sa podelili o tento článok s ostatnými? Kliknutím na ikonky nižšie ho môžete zdieľať na danej sieti.

    ikona Facebook ikona Twitter ikona Linkuj ikona Jagg ikona MediaBlog ikona TopOdkazy ikona Bookmarky ikona TopClanky ikona VybraliSme ikona Delicious ikona Digg ikona Technorati ikona LinkedIn ikona Google

Cache - základné prvky výpočtových systémov

01.08.2007 | Martin Kubelka | Slovník pojmov | Komentárov: 0 |

Cache je základný prvok výpočtových systémov. Je to označenie pre vyrovnávaciu pamäť nachádzajúcu sa medzi dvoma subsystémami s rozdielnou prenosovou rýchlosťou, a ako už jej názov vypovedá, tak túto rýchlosť vyrovnáva.

Cache je základný prvok výpočtových systémov. Je to označenie pre vyrovnávaciu pamäť nachádzajúcu sa medzi dvoma subsystémami s rozdielnou prenosovou rýchlosťou, a ako už jej názov vypovedá, tak túto rýchlosť vyrovnáva. Cache môže byť realizovaná softwérovo alebo hardwérovo. Softwérová realizácia spočíva vo vymedzení určitého miesta v pamäti, pomocou ktorého sa manipuluje s dátami, presúvajú sa a odkladajú. Hardwérovo riešená cache funguje na základe špeciálnych pamäťových modulov umiestnených priamo v zariadení.

Cache - základné prvky výpočtových systémov

Softwérová cache:

Využívá se hlavně v případě pomalejších zařízení, konkrétně třeba HDD (pevného disku). Vymezí se softwarově nějaké místo v operační paměti a na HDD se přistupuje jen v případě, když je to nezbytně nutné, protože pevný disk zdaleka nedosahuje takových přístupových dob a rychlosti čtení jako operační paměť RAM. (musí se čekat než se vystaví čtecí hlavy nad patřičný sektor, vyhledávací a přístupová doba atd...) Tento postup velice urychluje práci s daty a jejich zpracování. V moderních systémech je tato paměť cache přidělována dynamicky, podle potřeb a zatížení systému a to ovlivňuje pozitivně celkový výkon. Nevýhodou tohoto způsobu urychlení systému jsou problémy spojené s nečekaným výpadkem proudu, kdy dochází ke ztrátě dat, jelikož paměti RAM jsou na rozdíl od HDD elektricky závislé, a když dojde k výpadku, tak jsou data neodvratně ztracena.

Hardwarová cache

Tato paměť se používá zpravidla u komponent s větší přenosovou rychlostí a je realizována pomocí speciálních paměťových obvodů přímo na komponentě. (například moderní pevné disky s vlastní integrovanou vyrovnávací pamětí, diskové řadiče s vlastní pamětí cach apod... ) Tato paměť vyrovnává rychlost mezi pomalejší komponentou a rychlou sběrnící, aby nedocházelo k zahlcení daty nebo naopak k nedostatku dat k přenesení a systém nemusel čekat. Velice tak přispívá k zlepšení plynulosti datového toku.

Cache - základné prvky výpočtových systémov

Speciálním případem paměti cache je cache v procesoru. Tato vysokorychlostní paměť si pamatuje již přečtené adresy z operační paměti, a když procesor potřebuje stejná data, nemusí si pro ně sahat až do RAM, která je proti obrovským datovým tokům v procesoru značně pomalejší. Mezi procesorem a cache pamětí se přenášejí jednotlivé slova, mezi cache pamětí a operační pamětí se přenášejí rámce slov o velikosti několikanásobku velikosti slova procesoru. Protože asi 90% operací procesoru je čtení paměti, většinou sekvenční, je tímto způsobem dosaženo větší propustnosti dat z operační paměti do procesoru, tím i vyššího výpočetního výkonu. Paměť cache na procesoru bývá řešena dvoustupňově. Cache, která je přímo součástí čipu procesoru bývá označována jako paměť 1. stupně a běží na stejné frekvenci jako procesor (L1 cache). Druhý stupeň je tzv. Chache L2 mezi procesorem a operační pamětí, ta je sice pomalejší ale daleko větší. Je to kompromis jak vyvážit cenu a rychlost procesoru, protože cena paměti je přímo úměrná její rychlosti a kapacitě.

Cache - základné prvky výpočtových systémov

Velikost peměti cache, algoritmy a principy jejího využívání se liší výrobce od výrobce (dnes převážně Intel a AMD) a je to po pracovní frekvenci procesoru jeden z hlavních parametrů ovlivňující výkon procesoru, a tak i celého výpočetního systému počítače.

Cache - základné prvky výpočtových systémov

tlačiť

Diskusia k článku


Hodnotenie:

hlasov: 4

Pozn: čím väčšie číslo, tým lepšie hodnotenie

Diskusia

Diskusia k článku Cache - základné prvky výpočtových systémov


počet príspevkov: 0

 

viac

menej

menej značiek

Už raz ste hlasovali.

Odobrať možnosť

Model

Nerozhoduje

Musíte vybrať aspoň dva produkty na porovnanie.