Antémémoire de la DRACHME SRAM de ROM De ~ De
Fondations De Mémoire
La mémoire est la zone de travail pour le
processeur de l'ordinateur. C'est un secteur de mémoire
temporaire où les programmes et les données opéré par le
processeur doivent résider. Le stockage de mémoire est
considéré provisoire parce que les données et les programmes
demeurent là seulement aussi longtemps que l'ordinateur a le courant
électrique ou ne sont pas remis à zéro. Avant d'être
arrêté ou remise, n'importe quelles données qui ont été changées
devraient être sauvées à un dispositif de mémoire plus permanente
(habituellement un disque dur) ainsi lui peuvent être rechargés dans
la mémoire à l'avenir.
De la mémoire souvent s'appelle RAM, pour la mémoire à
accès sélective. La mémoire centrale s'appelle RAM parce que
vous pouvez directement (par opposition à séquentiellement) accéder
n'importe quel endroit dans la mémoire. Cette désignation est
légèrement fallacieuse et souvent mal interprétée. La
mémoire morte (ROM), par exemple, est également aléatoirement
accessible, pourtant est habituellement différenciée de la RAM de
système parce qu'elle maintient des données sans puissance et ne
peut pas normalement être écrite à. Bien qu'un disque dur
puisse être employé en tant que mémoire à accès sélective
virtuelle, nous ne considérons pas cette RAM non plus.
Au cours des années, la définition de la RAM a changé
d'un acronyme simple pour devenir quelque chose qui signifie que la
zone de travail de mémoire centrale que le processeur emploie pour
exécuter des programmes, qui habituellement est construit avec d'un
type de RAM dynamique appelée par morceau (DRACHME). Un des
caractéristiques des morceaux de DRACHME (et donc de la plupart des
types de RAM en général) est qu'ils stockent les données
dynamiquement, qui ont vraiment deux significations. Une
signification est que l'information peut être écrite à la RAM à
plusieurs reprises à tout moment. L'autre doit faire avec le
fait que la DRACHME exige des données d'être régénérées
(essentiellement récrit) toutes les quelques millisecondes ou ainsi ;
une RAM plus rapide exige la régénération plus souvent qu'une
RAM plus lente. Un type de RAM statique appelée par RAM (SRAM)
n'exige pas la régénération périodique. Une caractéristique
importante de RAM en général est que des données sont stockées
seulement aussi longtemps que la mémoire a le courant électrique.
Note
La mémoire de DRACHME et de SRAM maintiennent leur
contenu seulement aussi longtemps que la puissance est présente.
Cependant, un type différent de mémoire connu sous le nom de
mémoire instantanée pas . La mémoire instantanée peut
maintenir son contenu sans électricité, et elle le plus
généralement est employée aujourd'hui dans des médias numériques
d'appareil-photo et le keychain d'USB conduit. En ce qui
concerne le PC, un bloc de mémoires instantané émule une unité de
disques (pas RAM) et est consulté par une lettre d'entraînement,
juste comme avec n'importe quel autre disque ou commande optique.
Quand nous parlons d'une mémoire d'ordinateur, nous
voulons dire habituellement la RAM ou la mémoire physique dans le
système, qui est principalement les morceaux de mémoire ou les
modules le processeur emploie pour stocker des programmes en cours
d'utilisation et des données primaires. Ceci souvent est
confondu avec le stockage de limite, qui devrait être employé en se
rapportant à des choses telles que des systèmes d'entraînement de
disque et de bande magnétique (bien qu'elles peuvent être employées
comme forme de mémoire virtuelle appelée par RAM).
La RAM peut se rapporter aux morceaux physiques qui
composent la mémoire dans le système et tracer logique et la
disposition de cette mémoire. Tracer et disposition logiques se
rapportent à comment les adresses de mémoire sont tracées aux
morceaux réels et quels endroits d'adresse contiennent qui des types
d'information de système.
Les gens nouveaux aux ordinateurs confondent souvent la
mémoire centrale (RAM) avec la mémoire à disque parce que tous les
deux ont des capacités qui sont exprimées en termes semblables de
méga-octet ou de gigaoctet. La meilleure analogie pour
expliquer le rapport entre la mémoire et la mémoire à disque que
j'ai trouvée doit penser à un bureau avec un bureau et un coffret de
dossier.
Dans cette analogie populaire, le coffret de dossier
représente le disque dur du système, où des programmes et les
données sont stockés pour la bonne garde à long terme. Le
bureau représente la mémoire centrale du système, qui permet la
personne travaillant à l'accès direct de bureau (agissant en tant
que processeur) à tous les dossiers placés là-dessus. Les
dossiers représentent les programmes et les documents que vous pouvez
"charger" dans la mémoire. Pour travailler à un dossier
particulier, elle doit d'abord être recherchée du coffret et être
placée sur le bureau. Si le bureau est assez grand, vous
pourriez pouvoir en mesure avoir plusieurs dossiers ouverts là-dessus
en même temps ; de même, si votre système a plus de mémoire,
vous pouvez courir plus ou de plus grands programmes et travail sur
plus ou de plus grands documents.
Ajouter l'espace de disque dur à un système est
semblable à mettre un plus grand coffret de dossier dans les dossiers
d'officemore peut être de manière permanente stocké. Et
ajouter plus de mémoire à un système est comme obtenir un plus
grand deskyou peut travailler sur plus de programmes et de données en
même temps.
Une différence entre cette analogie et la manière que
les choses fonctionnent vraiment dans un ordinateur est que quand un
dossier est chargé en la mémoire, c'est une copie du dossier qui est
chargé réellement ; l'original réside toujours sur le disque
dur. En raison de la nature provisoire de la mémoire, tous les
dossiers qui ont été changés après avoir été chargé en la
mémoire doivent alors être sauvés de nouveau au disque dur avant
que le système soit mis hors tension (qui efface la mémoire).
Si le dossier changé dans la mémoire n'est pas sauvé, la
copie originale du dossier sur le disque dur demeure inchangée.
C'est comme dire que tous les changements faits aux dossiers
laissés sur le dessus de bureau sont jetés quand le bureau est
fermé, bien que les dossiers originaux soient encore préservés dans
le coffret.
La mémoire stocke temporairement des programmes quand ils
fonctionnent, avec les données employé par ces programmes. Des
pastilles à MÉMOIRE VIVE se nomment parfois stockage volatil parce
que quand vous arrêtez votre ordinateur ou une panne électrique se
produit, celui qui est stocké dans la RAM est perdu à moins que vous
l'ayez sauvée à votre commande dure. En raison de la nature
volatile de la RAM, beaucoup d'utilisateurs d'ordinateur lui font une
habitude pour sauver leur habitude de frequentlya de travail que je
recommande. (quelques applications de logiciel peuvent faire les
protections synchronisées automatiquement.)
Le lancement d'un programme machine introduit des dossiers
dans la RAM, et aussi longtemps qu'ils fonctionnent, les programmes
machine résident dans la RAM. L'unité centrale de traitement
exécute des instructions programmées dans la RAM et stocke
également des résultats dans la RAM. La RAM stocke vos frappes
quand vous employez une unité de traitement de texte et stocke
également des nombres utilisés dans les calculs. Dire un
programme de sauver vos données demande au programme pour stocker le
contenu de RAM sur votre commande dure comme dossier.
Physiquement, la mémoire centrale dans un système est
une collection de morceaux ou de modules contenant les morceaux qui
sont habituellement branchés à la carte mère. Ces morceaux ou
modules changent dans leurs conceptions électriques et d'examen
médical et doivent être compatibles avec le système dans lequel ils
sont installés pour fonctionner correctement.
Combien vous dépensez sur la mémoire pour votre PC
dépend la plupart du temps de la quantité et du type de modules que
vous achetez. Les modules de mémoire de la DRACHME DDR ou DDR2
de ligne de base se montant à 256MB1GB peuvent être parmi les
composants plus peu coûteux à l'intérieur de votre système,
coûtant moins de $100. Cependant, les modules conçus pour le
rendement élevé (en particulier pour l'usage avec overclocked des
systèmes) peuvent être considérablement plus chers. Avant que
le grand accident des prix de mémoire dans mid-1996, mémoire ait
maintenu un prix assez cohérent pendant beaucoup d'années environ de
$40 par méga-octet. Un dos typique de configuration alors de
16MB a coûté plus de $600. En fait, la mémoire était si
chère à ce moment-là qu'elle a valu la peine davantage que son
poids en or. Ces prix élevés ont attrapé l'attention des
criminels et des fabricants de module de mémoire ont été volés au
canon du pistolet dans plusieurs grands heists. Ces vols ont
été partiellement induits par le fait que la mémoire était si
valable, la demande étaient hauts, et les morceaux ou les modules
volés étaient impossibles pratiquement à tracer. Après que
l'éruption des vols armés et d'autres vols, fabricants de module de
mémoire ait commencé à signaler les gardes armées et à mettre en
application des procédures de sécurité de beefed-up.
Vers la fin de 1996, les prix de mémoire s'étaient
refroidis considérablement environ à $4 par baisse de dix fois des
prix de megabytea en moins d'une année. Les prix ont continué
à tomber après l'accident principal jusqu'à ce qu'ils aient été
ou en-dessous derrière 50 cents par méga-octet en 1997. Tous
ont bien semblé, jusqu'à ce que les événements dans 1998 aient
conspiré à créer une transitoire dans des prix de mémoire, les
augmentant par quatre fois leurs niveaux précédents. Le
coupable principal était Intel, qui avait conduit l'industrie pour
soutenir un alors-nouveau type de Rambus DRAM appelé par mémoire
(RDRAM) et puis n'avait pas fourni les chipsets de support à l'heure.
L'industrie a été attrapée dans un grippage en décalant la
production à un type de mémoire pour dans lequel il n'y avait aucun
chipsets ou carte mère à brancher, qui ont alors créé un manque
(et populaire) de la mémoire existante de SDRAM. Un tremblement
de terre dans Taiwan pendant cette année a servi de glaçage sur le
gâteau, la production de perturbation et la promotion de la
transitoire dans les prix.
Depuis lors, les choses se sont refroidies
considérablement, et les prix de mémoire ont chuté aux bas absolus,
avec des prix réels des 13 cents au-dessous de par méga-octet.
En particulier, 2001 était une année désastreuse dans
l'industrie de semi-conducteur, incitée par l'accident point-COM
comme des événements mondiaux, et des ventes laissées tomber bien
au-dessous de celle des années précédentes. Ceci a conspiré
à réduire des prix de mémoire plus loin qu'ils avaient jamais été
et ont même forcé quelques compagnies à fusionner ou sortir des
affaires.
La mémoire est moins chère maintenant que jamais, mais
son vie utile est devenue beaucoup plus courte. De nouveaux
types de mémoire sont adoptés plus rapidement qu'avant, et aucun
nouveau système que vous achetez maintenant le plus susceptible
n'acceptera la même mémoire que vos celles existantes. Dans
une mise à niveau ou une situation de réparation, cette des moyens
vous souvent devez changer la mémoire si vous changez la carte mère.
La chance que vous pouvez réutiliser la mémoire dans une carte
mère existante en améliorant à un neuf est mince.
Pour cette raison, vous devriez comprendre tous les divers
types de mémoire sur le marché aujourd'hui, ainsi vous pouvez mieux
déterminer quels types sont exigés par lesquels les systèmes, et
projettent ainsi plus facilement pour de futures mises à niveau et
réparations.
Pour comprendre mieux la mémoire physique dans un
système, vous devriez comprendre quels types de mémoire sont
trouvés dans un PC typique et ce qu'est le rôle de chaque type.
Trois types principaux de mémoire physique sont employés dans
des PCS modernes :
Le seul type de mémoire que vous devez acheter et
installer est DRACHME. Les autres types sont incorporés à la
carte mère (ROM) ; processeur (SRAM) ; et d'autres
composants tels que la carte vidéo, les commandes dures, et ainsi de
suite.
ROM
La mémoire morte, ou la ROM, est un type de
mémoire qui peut de manière permanente ou semi-permanent des
données de magasin. Il s'appelle inaltérable parce qu'il est
ou difficile pour écrire à. La ROM également désigné
souvent sous le nom de la mémoire non-volatile parce que n'importe
quelles données stockées dans la ROM demeurent là, même si le
courant est coupé. En tant que tels, la ROM est un endroit
idéal pour mettre l'instructionsthat de démarrage du PC est, le
logiciel qui initialise le système.
Notez que la ROM et la RAM ne sont pas des opposúx, car
certains semblent croire. Tous les deux sont simplement des
types de mémoire. En fait, la ROM a pu être classifiée comme
techniquement sous-ensemble de la RAM du système. En d'autres
termes, une partie de l'espace adresse de mémoire à accès
sélective du système est tracée dans un ou plusieurs morceaux de
ROM. C'est nécessaire pour contenir le logiciel qui permet au
PC d'initialiser ; autrement, le processeur n'aurait aucun
programme dans la mémoire pour exécuter quand elle a été mise sous
tension.
Le BIOS de ROM principal est contenu dans un morceau de
ROM sur la carte mère, mais il y a également des cartes d'adapteur
avec des ROM sur elles aussi bien. Les ROM sur des cartes
d'adapteur contiennent des routines auxiliaires et des conducteurs de
BIOS requis par la carte particulière, particulièrement pour ces
cartes qui doivent être en activité tôt dans le processus
d'initialisation, tel que les cartes vidéo. Les cartes qui n'ont
pas besoin de conducteurs actifs au temps d'initialisation typiquement
n'ont pas une ROM parce que ces conducteurs peuvent être chargés à
partir du disque dur plus tard dans le processus d'initialisation.
La plupart des systèmes emploient aujourd'hui un type de
ROM programmable effaçable électriquement appelée par ROM (EEPROM),
qui est une forme de mémoire instantanée. Le flash est une
mémoire véritablement non-volatile qui est rewritable, permettant à
des utilisateurs de mettre à jour facilement la ROM ou les progiciels
dans des leurs cartes mères ou à tous les autres composants (cartes
vidéo, cartes de SCSI, périphériques, et ainsi de suite).
DRACHME
La RAM dynamique (DRACHME) est le type de morceau
de mémoire utilisé pour la majeure partie de la mémoire centrale
dans un PC moderne. Les avantages principaux de la
DRACHME sont qu'elle est très dense, la signification de vous peut
emballer beaucoup de peu dans un morceau très petit, et elle est peu
coûteuse, qui rend achetant de grandes quantités de mémoire
accessible.
Les cellules de mémoire dans un morceau de DRACHME sont
des condensateurs minuscules qui maintiennent une charge pour indiquer
un peu. Le problème avec la DRACHME est qu'il est dynamique.
En outre, en raison de la conception, il doit être constamment
régénéré ; autrement, les frais électriques dans les
différents condensateurs de mémoire s'écouleront et les données
seront perdues. Régénérez se produit quand le contrôleur de
mémoire système prend une coupure minuscule et accède à toutes les
rangées des données dans les morceaux de mémoire. La plupart
des systèmes ont un contrôleur de mémoire (normalement incorporé
à la partie du nord de pont du jeu de puces de carte mère ou
situé dans l'unité centrale de traitement dans le cas de l'AMD
Athlon 64 et des processeurs d'Opteron), qui est placé pour un
industriellement compatible régénère la période de 15ms
(millisecondes). Ceci signifie que chaque 15ms, toutes les
rangées dans la mémoire est automatiquement lu pour régénérer les
données.
La régénération de la mémoire prend malheureusement du
temps de processeur loin d'autre charge parce que chacune
régénère des prises de cycle plusieurs cycles d'unité centrale de
traitement pour accomplir. Dans des systèmes plus anciens, le
cycle de régénération a pu prendre jusqu'à 10% ou plus de tout le
temps- CPU, mais avec les systèmes modernes fonctionnant dans la
gamme de multi-gigahertz, régénèrent des frais généraux est
maintenant sur l'ordre d'une fraction d'un pour cent ou de moins de
tout le temps- CPU. Quelques systèmes vous permettent de
changer les paramètres de synchronisation de régénération par
l'intermédiaire de l'installation de CMOS. Le temps entre
régénèrent des cycles est connu comme tREF et est exprimé pas en
millisecondes, mais en rhythmes
Il est important de se rendre compte qu'augmentant
le temps entre régénériez les cycles (tREF) pour accélérer votre
système peut permettre à certaines des cellules de mémoire de
commencer à vidanger pr3maturément, qui peuvent faire apparaître
des erreurs douces aléatoires de mémoire.
Une erreur mineure est une erreur de données qui n'est
pas provoquée par un morceau défectueux. Pour éviter des
erreurs mineures, il est habituellement plus sûr de coller avec
recommandée ou le défaut régénèrent la synchronisation.
Puisque régénérez consomme moins de 1% de la largeur de bande
globale de système moderne, changeant la vitesse de régénération a
peu d'effet sur l'exécution. Il est presque toujours le
meilleur pour employer le défaut ou les arrangements automatiques
pour toutes les synchronisations de mémoire dans l'installation de
BIOS. Beaucoup de systèmes modernes ne permettent pas des
changements aux synchronisations de mémoire et sont de manière
permanente placés aux arrangements automatiques. Sur un
arrangement automatique, la carte mère indique les paramètres de
synchronisation hors de la présence périodique détectent (SPD) la
ROM avérée sur le module et les ensembles de mémoire les vitesses
de cycle pour assortir.
Les drachmes emploient seulement une paire de transistor
et de condensateur par peu, qui les rend très denses, offrant plus de
capacité de mémoire par morceau que d'autres types de mémoire.
Actuellement, les morceaux de DRACHME sont disponibles avec des
densités de jusqu'à 1Gb ou plus. Ceci signifie que les
morceaux de DRACHME sont disponibles avec un milliard transistors ou
plus ! Comparez ceci à un Pentium D, qui a 230 millions de
transistors, et il rend le sembler de processeur wimpy par
comparaison. La différence est celle dans un morceau de
mémoire, les transistors et les condensateurs sont tous uniformément
disposés dans la grille de a (normalement carré) des structures
réitérées simples, à la différence du processeur, qui est un
circuit beaucoup plus complexe de différentes structures et
d'éléments reliés ensemble d'une mode fortement irrégulière.
Le transistor pour chaque cellule de peu de DRACHME
indique l'état de charge du condensateur adjacent. Si le
condensateur est chargé, la cellule est lue pour contenir un 1 ;
aucune charge n'indique un 0. La charge dans les
condensateurs minuscules s'écoule constamment, qui est pourquoi la
mémoire doit être régénérée constamment. Même une
interruption momentanée de puissance, ou quelque chose qui
interfèrent les cycles de régénération, peut faire perdre une
cellule de mémoire de DRACHME la charge et donc les données.
Si ceci se produit dans un système courant, il peut mener aux
écrans bleus, aux défauts globaux de protection, aux dossiers
corrompus, et à tout nombre d'arrêts du système.
La DRACHME est employée dans des systèmes de PC parce
qu'elle est peu coûteuse et les morceaux peuvent être en masse
emballés, ainsi beaucoup de capacité de mémoire peut s'adapter dans
un petit espace. Malheureusement, la DRACHME est également
lente, en général beaucoup plus lent que le processeur. Pour
cette raison, beaucoup de types d'architectures de DRACHME ont été
développés pour améliorer l'exécution.
Antémémoire : SRAM
Un autre type distinctement différent de mémoire
existe qui est sensiblement plus rapide que la plupart des types de
DRACHME. SRAM représente la RAM statique, qui est ainsi appelé
parce qu'il n'a pas besoin du périodique les vitesses de
régénération comme la DRACHME. En raison de la façon dont
SRAMs sont conçus, soyez non seulement des vitesses de
régénération inutiles, mais SRAM est beaucoup plus rapide que la
DRACHME et beaucoup plus capable de suivre les processeurs modernes.
La mémoire de SRAM est disponible en temps d'accès de
2ns ou moins, ainsi elle peut suivre des processeurs courant 500MHz ou
plus rapidement. C'est en raison de la conception de SRAM, qui
réclame un faisceau de six transistors pour chaque peu de stockage.
L'utilisation des transistors mais aucun moyen de condensateurs
qui des vitesses de régénération ne sont nécessaires parce qu'il
n'y a aucun condensateur pour perdre leurs frais avec le temps.
Aussi longtemps qu'il y a puissance, SRAM se rappelle ce qui est
stocké. Avec ces attributs, pourquoi n'employons-nous pas SRAM
pour toute la mémoire système ? Les réponses sont simples.
Comparé à la DRACHME, SRAM est beaucoup plus rapide mais
s'abaisse également beaucoup dans la densité et beaucoup plus cher.
Le densité plus faible signifie que les morceaux de SRAM sont
physiquement plus grands et stockent peu de peu en général. Le
nombre élevé de transistors et du moyen groupé de conception que
les morceaux de SRAM sont tous deux physiquement plus grands et
beaucoup plus chers de produire que la DRACHME ébrèche. Par
exemple, un module de DRACHME pourrait contenir 64MB de RAM ou de
plus, tandis que les modules de SRAM de la même taille physique
approximative auraient la pièce pour seulement 2MB ou ainsi des
données et coûteraient les mêmes que le module de la DRACHME 64MB.
Fondamentalement, SRAM est jusqu'à 30 fois plus grand
physiquement et jusqu'à 30 fois plus cher que la DRACHME. Le
coût élevé et les contraintes physiques ont empêché SRAM d'être
employé comme mémoire centrale pour des systèmes de PC
Comparer la DRACHME et le SRAM
| Type |
Vitesse |
Densité |
Coût |
| DRACHME |
Lent |
Haut |
Bas |
| SRAM |
Rapide |
Bas |
Haut |
Quoique SRAM soit trop cher pour l'usage de PC en
tant que mémoire centrale, les concepteurs de PC ont trouvé une
manière d'employer SRAM pour améliorer spectaculairement
l'exécution de PC. Plutôt que dépensez l'argent pour que
toute la RAM soit la mémoire de SRAM, qui peut fonctionner assez
rapidement pour assortir l'unité centrale de traitement, concevant
dans un peu de mémoire à grande vitesse de SRAM, appelé
l'antémémoire, est beaucoup plus rentable. La cachette
fonctionne aux vitesses près de ou même à l'égale au processeur et
est la mémoire derrière dont le processeur lit habituellement
directement de et écrit. Pendant des opérations "lecture", les
données dans l'antémémoire à grande vitesse sont
réapprovisionnées de la mémoire centrale ou de la DRACHME de
bas-vitesse à l'avance. Vers le haut de jusqu'aux années 90 en
retard, la DRACHME a été limitée environ à 60ns (16MHz) dans la
vitesse. Pour convertir le temps d'accès en nanosecondes en
mégahertz, employez la formule suivante :
1/nanosecondes X 1000 = mégahertz
De même, pour convertir du mégahertz en
nanosecondes, employez la formule inverse suivante :
1/mégahertz X 1000 = nanosecondes
Quand les systèmes de PC couraient 16MHz et
moins, la DRACHME pourrait entièrement suivre la carte mère et le
processeur de système et là n'était aucun besoin de cachette.
Cependant, dès que les processeurs ont croisé la barrière
16MHz, la DRACHME pourrait plus ne garder le pas, et c'est exactement
quand SRAM a commencé à écrire des conceptions de système de PC.
Ceci s'est produit en arrière en 1986 et 1987 avec le début
des systèmes avec le processeur 386 fonctionnant aux vitesses de
16MHz et de 20MHz ou plus rapidement. Ceux-ci étaient parmi les
premiers systèmes de PC pour utiliser ce qui s'appelle
l'antémémoire, un amortisseur à grande vitesse composé de SRAM que
cela alimente directement le processeur. Puisque la cachette
peut fonctionner à la vitesse du processeur, le système est conçu
de sorte que le contrôleur de cachette prévoie la mémoire du
processeur ait besoin et précharge de l'antémémoire à grande
vitesse avec cela des données. Puis, pendant que le processeur
réclame une adresse de mémoire, les données peuvent être
recherchées de la cachette à grande vitesse plutôt que de beaucoup
de la mémoire centrale de bas-vitesse.
L'efficacité de cachette est exprimée comme rapport de
coup. C'est le rapport des présences dans l'antémémoire aux
accès mémoire totaux. Un coup se produit quand les données
les besoins de processeur ont été préchargées dans la cachette de
la mémoire centrale, signifiant que le processeur peut la lire de la
cachette. Une absence dans l'antémémoire est quand le
contrôleur de cachette n'a pas prévu le besoin d'adresse spécifique
et les données désirées n'ont pas été préchargées dans la
cachette. Dans ce cas le processeur doit rechercher les données
de la mémoire centrale plus lente, au lieu de la cachette plus
rapide. Lorsque le processeur lit des données de mémoire
centrale, le processeur doit attendre plus longtemps parce que la
mémoire centrale fait un cycle à un taux beaucoup plus lent que le
processeur. Si le processeur avec intégral sur-meurent la
cachette fonctionne à 3400MHz (3.4GHz), le processeur et la cachette
intégrale ferait un cycle à 0.29ns, alors que la mémoire centrale
ferait un cycle très probablement 8.5 fois plus lentement à 2.5ns
(200MHz DDR). Par conséquent, la mémoire fonctionnerait
seulement à un taux de l'équivalent 400MHz. Ainsi, chaque fois
que le processeur 3.4GHz lit de la mémoire centrale, elle ralentirait
efficacement 8.5-fold seulement à 400MHz ! Le ralentissement
est accompli en ayant le processeur exécutent ce qui s'appellent les
états d'attente, qui sont des cycles dans lesquels rien n'est fait ;
le processeur refroidit essentiellement ses talons tout en
attendant la mémoire centrale plus lente pour renvoyer les données
désirées. Évidemment, vous don't voulez vos processeurs
ralentissant vers le bas, ainsi cachez la fonction et la conception
deviennent plus importante à mesure que les vitesses de système
augmentent.
Pour réduire au minimum le processeur étant forcé aux
données lues de la mémoire centrale lente, deux ou trois étapes de
cachette existent habituellement dans un système moderne, appelé
Level 1 (L1), 2 de niveau (L2), et 3 de niveau (L3). La cachette
L1 s'appelle également cachette intégrale ou interne parce qu'elle a
été toujours établie directement dans le processeur en tant
qu'élément de la matrice de processeur (le morceau cru). Pour
cette raison, la cachette L1 toujours fonctionne à la pleine vitesse
du noyau de processeur et est la cachette la plus rapide dans
n'importe quel système. Chacun des 486 et plus hauts
processeurs incorpore la cachette L1 intégrale, les rendant
sensiblement plus rapides que leurs prédécesseurs. La cachette
L2 s'est à l'origine appelée la cachette externe parce qu'elle
était externe au morceau de processeur quand elle est apparue la
première fois. À l'origine, ceci a signifié qu'il a été
installé sur la carte mère, comme cela était le cas pour chacun des
386, 486, et des systèmes de Pentium. Dans ces systèmes, la
cachette L2 fonctionne à la vitesse de carte mère et d'autobus
d'unité centrale de traitement parce qu'elle est installée sur la
carte mère et est reliée à l'autobus d'unité centrale de
traitement. Vous trouvez typiquement la cachette L2 directement
à côté de la douille de processeur dans le Pentium et les systèmes
plus tôt.
Dans l'intérêt de l'exécution améliorée, un plus
défunt processeur conçoit d'Intel et AMD a inclus la cachette L2 en
tant que partie du processeur. Dans tous les processeurs depuis
1999 en retard (et certains des modèles plus tôt), la cachette L2
est directement incorporée pendant qu'une partie de la matrice de
processeur aiment juste la cachette L1. Dans les morceaux avec
sur-mourez L2, la cachette fonctionne à la pleine vitesse de noyau du
processeur et est beaucoup plus efficace. En revanche, la
plupart des processeurs de 1999 et plus tôt avec L2 intégré ont eu
la cachette L2 dans les morceaux séparés qui étaient externes au
noyau principal de processeur. La cachette L2 dans plusieurs de
ces processeurs plus anciens a fonctionné seulement à à moitié ou
un tiers de processeur de la vitesse de noyau. La vitesse de
cachette est très importante, ainsi les systèmes ayant la cachette
L2 sur la carte mère étaient les plus lents. Y compris L2 à
l'intérieur du processeur l'a rendu plus rapide, et l'inclure
directement sur la matrice de processeur (plutôt que comme morceaux
externes à la matrice) est le plus rapide encore. N'importe
quel morceau qui a sur-meurent la pleine cachette de la vitesse L2 de
noyau a un avantage distinct d'exécution par rapport à n'importe
quel morceau qui pas .
Les processeurs avec la cachette L2 intégrée, si elle
est sur-en meurent ou pas, courent toujours la cachette plus
rapidement que trouvés sur la carte mère. Ainsi, la plupart
des cartes mères conçues pour des processeurs avec la cachette
intégrée n'ont aucune cachette sur le conseil ; toute la
cachette est contenue dans le processeur à la place.
La cachette L3 a été présente dans les processeurs à
extrémité élevé de poste de travail et de serveur tels en tant que
familles de Xeon et d'Itanium depuis 2001. Le premier processeur
de bureau de PC avec la cachette L3 était l'édition d'extrémité du
Pentium 4, un morceau à extrémité élevé présenté vers la fin de
2003 avec 2MB de sur-meurent la cachette L3. Bien qu'il ait
semblé alors que l'introduction de la cachette L3 dans l'édition
d'extrémité du Pentium 4 était un précurseur de la cachette L3
répandue dans les processeurs de bureau, les versions postérieures
de l'édition d'extrémité du Pentium 4 (aussi bien que son
successeur, l'édition extrême de Pentium) n'incluent plus la
cachette L3. Au lieu de cela, de plus grandes tailles de la
cachette L2 sont employées pour améliorer l'exécution.
La clef à la cachette d'arrangement et à la mémoire
centrale doit voir où elles s'adaptent dans l'architecture de
système global.
Le rapport entre la cachette L1 (interne), la cachette L2
(externe), et la mémoire centrale dans les systèmes modernes
| Type d'Unité centrale de traitement |
Pentium |
Pentium Pro |
Pentium II |
AMD K6-2 |
AMD K6-3 |
Duron |
Athlon |
Athlon XP |
Pentium III |
Celeron/370 |
Celeron/478 |
Pentium 4 |
| Vitesse d'unité centrale de traitement |
233MHz |
200MHz |
450MHz |
550MHz |
450MHz |
1.3GHz |
1.4GHz |
2.2GHz |
1.4GHz |
1.4GHz |
2.4GHz |
3.6GHz |
| Vitesse de la cachette L1 |
4.3ns (233MHz) |
5.0ns (200MHz) |
2.2ns (450MHz) |
1.8ns (550MHz) |
2.2ns (450MHz) |
0.77ns (1.3GHz) |
0.71ns (1.4GHz) |
0.45ns (2.2GHz) |
0.71ns (1.4GHz) |
0.71ns (1.4GHz) |
0.42ns (2.4GHz) |
0.28ns (3.6GHz) |
| Taille de la cachette L1 |
16K |
32K |
32K |
64K |
64K |
128K |
128K |
128K |
32K |
32K |
20K |
20K |
| Type de la cachette L2 |
à bord de |
sur-morceau |
sur-morceau |
à bord de |
sur-mourez |
sur-mourez |
sur-mourez |
sur-mourez |
sur-mourez |
sur-mourez |
sur-mourez |
sur-mourez |
| Rapport de la vitesse CPU/L2 |
|
1/1 |
1/2 |
|
1/1 |
1/1 |
1/1 |
1/1 |
1/1 |
1/1 |
1/1 |
1/1 |
| Vitesse de la cachette L2 |
15ns (66MHz) |
5ns (200MHz) |
4.4ns (225MHz) |
10ns (100MHz) |
2.2ns (450MHz) |
0.77ns (1.3GHz) |
0.71ns (1.4GHz) |
0.45ns (2.2GHz) |
0.71ns (1.4GHz) |
0.71ns (1.4GHz) |
0.42ns (2.4GHz) |
0.28ns (3.6GHz) |
| Taille de la cachette L2 |
change |
256K |
512K |
change |
256K |
64K |
256K |
512K |
512K |
256K |
128K |
1M |
| Vitesse d'autobus d'unité centrale de
traitement |
66MHz |
66MHz |
100MHz |
100MHz |
100MHz |
200MHz |
266MHz |
400MHz |
133MHz |
100MHz |
400MHz |
800MHz |
| Vitesse d'autobus de mémoire |
60ns (16MHz) |
60ns (16MHz) |
10ns (100MHz) |
10ns (100MHz) |
10ns (100MHz) |
5ns (200MHz) |
3.8ns (266MHz) |
2.5ns (400MHz) |
7.5ns (133MHz) |
10ns (100MHz) |
2.5ns (400MHz) |
1.25ns (800MHz) |
La cachette L2 est sur la carte mère, et la
quantité dépend de quel conseil est choisi et combien est installé.
Le Pentium pro était également disponible avec la
cachette de 512KB et de 1024KB L2.
Les conceptions de cachette étaient à l'origine
asynchrones, signifiant elles ont couru à une fréquence d'horloge
qui n'était pas identique ou dans la synchro avec l'autobus de
processeur. Commençant par le jeu de puces 430FX libéré
début 1995, un nouveau type de conception synchrone de cachette a
été soutenu. Il a exigé que les morceaux fonctionnent
maintenant dans la synchro ou à la même synchronisation identique
d'horloge que l'autobus de processeur, la vitesse d'amélioration
supplémentaire et l'exécution. En outre été ajouté à ce
moment-là a un dispositif appelé le mode continu de canalisation,
qui réduit la latence globale de cachette (états d'attente) en
permettant des accès de simple-cycle pour des transferts multiples
après le premier. Puisque les possibilités synchrones et de
canalisation d'éclat sont venues en même temps dans de nouveaux
modules, l'indication d'un implique habituellement l'autre. La
canalisation synchrone a éclaté la cachette permise pour environ une
amélioration de 20% de l'exécution de système global, qui était un
saut significatif.
Le contrôleur de cachette pour un système moderne est
contenu dans le pont du nord du jeu de puces, comme avec le Pentium
et peu de systèmes, ou dans le processeur, comme avec le Pentium II,
Athlon, et plus nouveaux systèmes. Les possibilités du
contrôleur de cachette dictent l'exécution et les possibilités de
la cachette. Une chose importante à noter est que la plupart
des contrôleurs externes de cachette ont une limitation sur la
quantité de mémoire qui peut être cachée. Souvent, cette
limite peut être tout à fait basse, comme avec les systèmes de
Pentium jeu de puces-basés par 430TX. La plupart des chipsets
originaux de classe de Pentium tels que le 430FX/VX/TX peuvent cacher
des données seulement dans le premier 64MB de la RAM de système.
Si vous ajoutez plus de mémoire que cela, vous verrez que un
ralentissement apparent dans l'exécution de système parce que tout
l'extérieur de données le premier 64MB n'est jamais caché et est
toujours consulté avec le tout les états d'attente a exigé par la
DRACHME plus lente. Selon quel logiciel vous employez et dans
où des données sont stockées la mémoire, ceci peut être
significatif. Par exemple, les logiciels d'exploitation de 32
bits tels que la charge de Windows à partir du dessus vers le bas,
ainsi si vous aviez 96MB de RAM, du logiciel d'exploitation et les
applications chargeraient directement dans le 32MB supérieur (après
64MB), qui n'est pas caché. Ceci a comme conséquence un
ralentissement dramatique dans l'utilisation de système global.
L'enlèvement de la mémoire additionnelle pour apporter le
total de système vers le bas à la limite cacheable de 64MB est la
solution. En bref, il est imprudent d'installer une mémoire de
RAM plus principale que votre système (unité centrale de traitement
ou jeu de puces) peut cacher.
Chipsets fait pour le Pentium Pro/II et processeurs
postérieurs n'ont pas commandé la cachette L2 parce qu'elle a été
entrée dans le processeur à la place. Ainsi, avec le Pentium
Pro/II et là-bas, le processeur fixe les limites de cacheability.
Le Pentium pro et une partie du Pentium plus tôt IIs peuvent
adresser jusqu'à 64GB mais seulement cacher jusqu'à 512MB. Le
Pentium plus défunt IIs et tous processeurs du Pentium III et du
Pentium 4 peuvent cacher jusqu'à 4GB. La plupart des chipsets
de bureau pour ces processeurs permettent seulement jusqu'à 1GB, à
2GB, ou à 4GB de RAM de toute façon, rendant des limites de
cacheability discutables. Tous les processeurs serveur-orientés
de Xeon peuvent cacher jusqu'à 64GB. C'est au delà de l'appui
maximum de RAM de n'importe lequel de ces chipsets.
De toute façon, il est important de ne pas installer plus
de mémoire que le contrôleur de cachette peut soutenir. Si
vous voulez savoir la limite de cacheability pour votre système,
consultez la documentation de jeu de puces si vous avez une classe de
Pentium ou un système plus ancien (ou tout système avec la cachette
sur la carte mère), ou vérifier la documentation de processeur si
vous avez une classe du Pentium II ou un plus nouveau système (ou
tout système avec toute la cachette intégrée dans l'unité centrale
de traitement).
un article a soumis par Kyle Duc
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