тивою, широко застосовується в даний час, є друга (зовнішня) кеш-пам'ять більшого обсягу, розташована між внутрішньою кеш-пам'яттю і ОП. У цій дворівневій системі кеш-пам'яті, внутрішньої пам'яті відводиться роль першого рівня L1, а зовнішньої - другого L2. ємність L2 зазвичай на порядок і більше вище, ніж L1, а швидкодія і вартість нижча. Пам'ять другого рівня також будується звичайно як статичне ОЗУ. Ємність її може становити від 256 Кбайт до 1 Мбайта і технічно реалізується як у вигляді окремої мікросхеми, однак може розміщуватися і на одному кристалі з процесором. p> Найкращі сучасні процесори від найбільших виробників оснащуються сьогодні кеш-пам'яттю ємністю у Intel Pentium 4 на ядрі Northwood - 512 Кбайт кеш-пам'яті L2, а процесори Prescott будуть випускатися за 0,09-мікронної технології та отримають кеш-пам'ять другого рівня подвоєного обсягу, який складе 1 Мбайт. Intel продовжує широко рекламувати свій "екстремальний" ігровий процесор Pentium 4 Extreme Edition на основі модифікованого серверного ядра Gallatin з тактовою частотою 3,40 ГГц і кеш-пам'яттю третього рівня об'ємом 2 Мбайта. Вона доповнює стандартний нортвудовскій кеш L2 512 Кбайт і теж працює на частоті ядра процесора (правда, з більшою рази в два латентністю). Таким чином, в сумі новий Pentium 4 Extreme Edition має кеш-пам'ять об'ємом 2,5 Мбайт. p> Додаткова кеш-пам'ять третього рівня веде початок від серверних процесорів Xeon MP на 0,13-мікронному ядрі Gallatin і не має нічого спільного з прийдешнім 90-нанометровим Prescott, однак цей кристал (ядро) все ж таки трохи переробили з метою підтримки системної шини 800 МГц, зменшення енергоспоживання та ін і упакували в стандартний корпус від поточних Pentium 4. У свою чергу AMD Athlon 64 і AMD Opteron працюють на більше високій частоті 2200 МГц, виробляються за 0,13-мікронної технології (SOI) і містять 105,9 млн. транзисторів і відрізняються від попередніх Athlon XP новим ядром з 64-бітними можливостями обчислень (поряд з поліпшеними 32-бітними на базі колишнього ядра Athlon XP), кеш-пам'яттю другого рівня об'ємом 1 Мбайт (причому кеш у Атлон інклюзивний, тобто повний обсяг з урахуванням 128 Кбайт L1 становить 1152 Кбайт).
При доступі до пам'яті, ЦП спочатку звертається до кеш-пам'яті першого рівня. При промаху провадиться звернення до кеш-пам'яті другого рівня. Якщо інформація відсутня і в L2, виробляється звернення до ОП, і відповідний блок заноситься спочатку в L2, а потім і в L1. Завдяки такій процедурі, часто запитувана інформація може бути легко відновлена ​​з кеш-пам'яті другого рівня.
Потенційна економія за рахунок застосування L2 залежить від імовірності влучень як в L1, так і L2. Однак, досвід Intel і AMD показує, що використання кеш-пам'яті другого рівня суттєво покращує продуктивність. Саме тому у всіх проанонсірованих виробниками новітніх версіях процесорів застосовується дворівнева і навіть трирівнева організація кеш-пам'яті. <В
Статична і динамічна пам'ять
У кожному сучасному ЦП передбачено деяку кількість статичної пам'яті, працює на частоті ядра. Саме статичної, оскільки використання динамічної пам'яті в цих цілях представляється вкрай нераціональним. p> Одна осередок статичної пам'яті складається з шести транзисторів і двох резисторів (для техпроцесів з проектними нормами до 0,5 мкм могли бути використані тільки чотири транзистора на одну клітинку, з додатковим шаром полікремнію і з більш жорсткими обмеженнями за максимальною тактовою частотою), в той час як аналогічна структура динамічної пам'яті складається з одного транзистора і одного конденсатора.
Швидкодія статичної пам'яті набагато вище (ємність, яка використовується у динамічній пам'яті, має певну швидкість зарядки до необхідного рівня, визначальну "Частотний стелю"), але через більшої кількості складових елементів вона істотно дорожче у виробництві і відрізняється більш високим енергоспоживанням. Бітове значення комірки статичної пам'яті характеризується станом затворів транзисторів, а динамічної - рівнем заряду конденсатора. Так як конденсатори мають властивість з часом розряджатися, то для підтримки їх стану потрібно регулярна перезарядка (для сучасних мікросхем динамічної пам'яті - приблизно 15 разів на секунду). Крім того, при операції читання з комірки динамічної пам'яті конденсатор розряджається, т. е. осередок втрачає свій первинний заряд, а отже повинна бути перезаряджаючи. p> Очевидно, що статична пам'ять використовується там, де потрібна максимальна швидкодія (Регістри ЦП, кеш-пам'ять, локальна пам'ять сигнального процесора), а динамічна - там, де пріоритетом є об'єм, а не швидкість читання-запису (Оперативна пам'ять, буфери периферійних пристроїв). br/>
TLB як різновид кеш-пам'яті
Майже всі сучасні ЦП володіють TLB (Translation Look-aside Buf...
