в процесора), але зате має об'єм декілька мегабайт.
КЕШ-пам'ять третього рівня - ще повільніше, але має порівняно великий об'єм. Зустрічаються процесори з КЕШ-пам'яттю третього рівня більше 24 Мб.
В багатоядерних процесорах, зазвичай, останній рівень КЕШ-пам'яті роблять загальним для всіх ядер. Причому, залежно від навантаження на ядра, може динамічно змінюватися відведений ядру обсяг КЕШ-пам'яті останнього рівня. Якщо ядро ??має високе навантаження, то йому виділяється більше КЕШ-пам'яті, за рахунок зменшення обсягу КЕШ-пам'яті для менш навантажених ядер. Не всі процесори володіють такою можливістю, а тільки підтримують технологію Smart Cache (наприклад, Intel Smart Cache або AMD Balanced Smart Cache).
КЕШ-пам'ять більш низького рівня - зазвичай, індивідуальна для кожного ядра процесора.
Ми розглянули, як влаштована КЕШ-пам'ять, давайте тепер розберемося, як вона працює.
Процесор зчитує з основної оперативної пам'яті дані і заносить їх в КЕШ-пам'ять усіх рівнів, заміщаючи дані, до яких давно і найбільш рідко зверталися.
Наступного разу, коли процесору знадобляться ці ж дані, вони будуть лічені вже не з основної оперативної пам'яті, а з КЕШ-пам'яті першого рівня, що значно швидше. Якщо до цих даних процесор довго не звертатиметься, то вони будуть поступово витіснені з усіх рівнів КЕШ-пам'яті, спочатку з першого, так як він найменший за обсягом, потім з другого і так далі. Але, навіть якщо ці дані залишаться тільки в третьому рівні КЕШ-пам'яті, все одно звернення до них буде швидше, ніж до основної пам'яті.
Однак, чим більше рівнів КЕШ-пам'яті, тим складніше алгоритм заміщення застарілих даних і тим більше часу витрачається на узгодження даних у всіх рівнях КЕШ-пам'яті. В результаті, виграш від швидкості роботи КЕШ-пам'яті швидко сходить нанівець. До того ж SRAM-пам'ять - дуже дорога, і при великих обсягах, а, як пам'ятаєте, кожен новий рівень КЕШ-пам'яті повинен бути більше попереднього, швидко знижується показник ціна-якість, що вкрай негативно позначається на конкурентоспроможності процесора. Тому на практиці більше чотирьох рівнів КЕШ-пам'яті не роблять.
Ситуація з КЕШ-пам'яттю додатково ускладнюється в багатоядерних процесорах, кожне ядро ??яких містить свою КЕШ-пам'ять. Необхідно вводити додаткову синхронізацію даних, що зберігаються в КЕШ-пам'яті різних ядер. Наприклад, один і той же блок даних основної оперативної пам'яті був занесений в КЕШ-пам'ять першого і другого ядра процесора. Потім перший процесор змінив цей блок пам'яті. Виходить, що в КЕШ-пам'яті другого процесора лежать вже застарілі дані і необхідно їх оновити, а це додаткове навантаження на КЕШ-пам'ять, що призводить до зниження загального швидкодії процесора. Ця ситуація тим складніше, чим більше ядер в процесорі, чим більше рівнів КЕШ-пам'яті і чим більше їх обсяг.
Отже, незважаючи на такі труднощі в роботі з КЕШ-пам'яттю, її застосування дає явний приріст швидкості роботи без істотного збільшення вартості ЕОМ. І поки не буде придумана оперативна пам'ять, яка зможе за швидкістю змагатися з SRAM-пам'яттю, а за ціною - з DRAM-пам'яттю, буде застосовуватися ієрархічна організація оперативної пам'яті з використанням декількох рівнів КЕШ-пам'яті.
Контролер ОЗУ
Контрол...
