Sejarah komputer – Memori cache bagian 1 dari 2

Kami melihat pada memori komputer digital awal, lihat Sejarah komputer – memori inti dan menyebutkan bahwa RAM standar saat ini (memori akses acak) adalah memori chip. Ini sesuai dengan aplikasi hukum Moore yang sering terdengar (Gordon Moore adalah salah satu pendiri Intel). Ini menyatakan bahwa kepadatan komponen pada sirkuit terpadu, yang dapat diparafrasekan sebagai kinerja per unit biaya, berfungsi ganda setiap 18 bulan. Memori inti awal memiliki waktu siklus dalam mikrodetik, hari ini kita berbicara tentang nanodetik.

Anda mungkin tahu istilah cache, seperti yang diterapkan ke PC. Ini adalah salah satu fitur kinerja yang disebutkan ketika berbicara tentang CPU atau hard drive terbaru. Anda dapat memiliki cache L1 atau L2 pada prosesor dan cache disk dengan ukuran berbeda. Beberapa program juga memiliki cache, juga dikenal sebagai buffer, saat menulis data ke pembakar CD. Program awal CD burner & # 39; mengalami oversubsets & # 39; Hasil akhirnya adalah rentang coaster yang bagus!

Sistem mainframe telah menggunakan cache selama bertahun-tahun. Konsep ini menjadi populer pada 1970-an sebagai cara untuk mempercepat waktu akses ke memori. Ini adalah waktu ketika memori inti dihapus dan diganti dengan sirkuit terpadu atau chip. Meskipun chip jauh lebih efisien dalam hal ruang fisik, mereka memiliki masalah lain dengan keandalan dan pengembangan panas. Keripik dari desain tertentu lebih cepat, lebih panas dan lebih mahal daripada chip dengan desain yang berbeda, yang lebih murah tetapi lebih lambat. Kecepatan memori didasarkan pada fakta bahwa komputer secara inheren adalah mesin pemrosesan sekuensial. Tentu saja, salah satu keuntungan utama dari program komputer adalah bahwa ia dapat bercabang dari seri & # 39; atau & # 39; lompat & # 39; – Subjek artikel lain dalam seri ini. Namun, masih ada cukup waktu ketika satu instruksi mengikuti yang lain untuk membuat buffer atau cache sebagai tambahan yang berguna untuk komputer.

Ide dasar dari cache adalah memprediksi data apa yang diperlukan dari memori untuk diproses dalam CPU. Pertimbangkan sebuah program yang terdiri dari serangkaian instruksi, masing-masing disimpan di lokasi dalam memori, dari alamat 100 ke atas. Instruksi di lokasi 100 dibaca dari memori dan dieksekusi oleh CPU, kemudian instruksi berikutnya dibaca dari lokasi 101 dan dieksekusi, kemudian 102, 103 dll.

Jika memori yang relevan adalah memori inti, mungkin diperlukan 1 microsecond untuk membaca instruksi. Jika prosesor membutuhkan 100 nanodetik untuk mengeksekusi instruksi, itu harus menunggu 900 nanodetik untuk instruksi berikutnya (1 mikrodetik = 1.000 nanodetik). Tingkat pengulangan yang efektif dari CPU adalah 1 mikrodetik. (Waktu dan kecepatan yang dikutip adalah khas, tetapi tidak mengacu pada perangkat keras tertentu, cukup berikan ilustrasi dari prinsip-prinsip yang relevan).



Source by Tony Stockill