Home-theater-designers
מעבדי מחשבים התקדמו לא מעט בשנים האחרונות. הטרנזיסטורים הולכים וקטנים מדי שנה, וההתקדמות מגיעה לנקודה שבה חוק מור הופך למיותר.
כשמדובר במעבדים, לא רק הטרנזיסטורים והתדרים נחשבים אלא גם המטמון.
יתכן ששמעת על זיכרון מטמון בעת דיונים על מעבדים (יחידות עיבוד מרכזיות). עם זאת, אנו לא מקדישים מספיק תשומת לב למספרי זיכרון המטמון האלה של המעבד, והם גם לא גולת הכותרת העיקרית של פרסומות המעבד.
אז, עד כמה חשוב מטמון המעבד, וכיצד הוא עובד?
מהו זיכרון מטמון מעבד?
במילים פשוטות, מטמון זיכרון מעבד הוא פשוט סוג של זיכרון ממש מהיר. בימי המחשוב הראשונים מהירות המעבד ומהירות הזיכרון היו נמוכים. עם זאת, במהלך שנות השמונים החלו מהירות המעבד לעלות - במהירות. זיכרון המערכת דאז (RAM) לא יכול היה להתמודד או להתאים את מהירות המעבד הגוברת, וכך נולד סוג חדש של זיכרון מהיר במיוחד: זיכרון מטמון מעבד.
כעת, יש במחשב שלך מספר סוגי זיכרון.
יש אחסון ראשי, כמו דיסק קשיח או SSD, המאחסן את עיקר הנתונים - מערכת ההפעלה והתוכנות.
בשלב הבא, יש לנו זיכרון גישה אקראית, הידוע בכינוי RAM . זה מהיר בהרבה מהאחסון הראשי אך הוא רק אמצעי אחסון לטווח קצר. המחשב שלך והתוכניות בו משתמשות ב- RAM לאחסון נתונים שנכנסים אליהם לעתים קרובות, ומסייעים לשמור על פעולות במחשב בצורה מהירה ומהירה.
לבסוף, למעבד יש יחידות זיכרון מהירות עוד יותר בתוך עצמו, הידועות בשם מטמון זיכרון המעבד.
לזיכרון המחשב יש היררכיה המבוססת על מהירות הפעולה שלו. מטמון המעבד עומד בראש ההיררכיה הזו, והוא המהיר ביותר. הוא גם הקרוב ביותר למקום בו מתרחש העיבוד המרכזי, היותו חלק מהמעבד עצמו.
זיכרון מחשב מגיע גם הוא בסוגים שונים.
זיכרון המטמון הוא צורה של זיכרון RAM סטטי (SRAM), בעוד ש- RAM הרגיל של המערכת ידוע בשם Dynamic RAM (DRAM). זיכרון RAM סטטי יכול להחזיק נתונים ללא צורך ברענון מתמיד, בניגוד ל- DRAM, מה שהופך את SRAM לאידיאלי עבור זיכרון מטמון.
כיצד עובד מטמון המעבד?
תוכניות ואפליקציות במחשב שלך מתוכננות כמערכת הוראות שהמעבד מפרש ומריץ. כאשר אתה מפעיל תוכנית, ההוראות עושות את דרכן מהאחסון הראשי (הכונן הקשיח שלך) למעבד. כאן נכנסת לשחק ההיררכיה של הזיכרון.
הנתונים נטענים תחילה ל- RAM ולאחר מכן נשלחים למעבד. מעבדים בימינו מסוגלים לבצע מספר עצום של הוראות בשנייה. כדי לנצל את מלוא העוצמה שלו, המעבד זקוק לגישה לזיכרון מהיר במיוחד, שם נכנס מטמון המעבד.
בקר הזיכרון לוקח את הנתונים מה- RAM ושולח אותם למטמון המעבד. בהתאם למעבד שלך, הבקר נמצא במעבד, או ערכת השבבים של Northbridge שנמצאת בלוח האם שלך.
מטמון הזיכרון מבצע את הלוך ושוב של הנתונים בתוך המעבד. היררכית זיכרון קיימת גם בתוך מטמון המעבד.
קָשׁוּר: מהו מעבד ומה הוא עושה?
הרמות של זיכרון מטמון המעבד: L1, L2 ו- L3
זיכרון מטמון המעבד מחולק לשלוש 'רמות': L1, L2 ו- L3. היררכית הזיכרון היא שוב בהתאם למהירות ובכך לגודל המטמון.
אז האם גודל המטמון של המעבד משנה את הביצועים?
מטמון L1
מטמון L1 (רמה 1) הוא הזיכרון המהיר ביותר הקיים במערכת מחשבים. מבחינת עדיפות הגישה, מטמון L1 מכיל את הנתונים שסביר להניח שהמעבד יזדקק להם בעת השלמת משימה מסוימת.
גודל מטמון L1 תלוי במעבד. כמה מעבדי צרכנים מהשורה הראשונה כוללים כעת מטמון L1 בנפח 1MB, כמו Intel i9-9980XE, אך אלה עולים סכום כסף עצום והם עדיין מעטים. כמה ערכות שבבי שרת, כמו טווח ה- Xeon של אינטל, כוללות גם מטמון זיכרון L1 בנפח 1-2MB.
אין גודל L1 סטנדרטי של L1, לכן עליך לבדוק את מפרטי המעבד כדי לקבוע את גודל מטמון הזיכרון L1 המדויק לפני הרכישה.
מטמון L1 מחולק בדרך כלל לשני חלקים: מטמון ההוראות ומטמון הנתונים. מטמון ההוראות עוסק במידע על הפעולה שעל המעבד לבצע, ואילו מטמון הנתונים מחזיק את הנתונים שעליהם יש לבצע את הפעולה.
מטמון L2
מטמון L2 (רמה 2) איטי יותר מאשר מטמון L1 אך גדול יותר. כאשר מטמון L1 עשוי להימדד בקילובייט, מטמון זיכרון L2 מודרני נמדד במגה -בייט. לדוגמה, Ryzen 5 5600X עם דירוג גבוה של AMD כולל מטמון L4 של 384KB ומטמון L2 של 3MB (בתוספת מטמון L3 של 32MB).
גודל מטמון L2 משתנה בהתאם למעבד, אך גודלו בדרך כלל נע בין 256KB ל- 8MB. רוב המעבדים המודרניים יארוז יותר מ- 256KB L2 מטמון, וגודל זה נחשב כיום קטן. יתר על כן, לחלק מהמעבדים המודרניים החזקים ביותר יש מטמון זיכרון L2 גדול יותר, העולה על 8MB.
אתה יכול להשתמש ב- airpods ב- xbox
בכל הנוגע למהירות, מטמון L2 מפגר מאחורי מטמון L1 אך הוא עדיין מהיר בהרבה מ- RAM המערכת שלך. מטמון הזיכרון L1 בדרך כלל מהיר פי 100 מה- RAM שלך, בעוד מטמון ה- L2 מהיר פי 25 בערך.
מטמון L3
אל המטמון L3 (רמה 3). בימים הראשונים, למעשה נמצא מטמון הזיכרון L3 בלוח האם. זה היה לפני הרבה מאוד זמן, אז רוב המעבדים היו רק מעבדים חד ליביים. כעת, מטמון L3 במעבד שלך יכול להיות עצום, עם מעבדי צרכנים מהשורה הראשונה הכוללים מטמון L3 עד 32MB. חלק מהמטמון של שרת CPU L3 יכול לחרוג מזה, וכולל עד 64MB.
מטמון L3 הוא יחידת זיכרון המטמון הגדולה ביותר אך גם האיטית ביותר. מעבדים מודרניים כוללים את מטמון L3 במעבד עצמו. אך בעוד שמטמון L1 ו- L2 קיים עבור כל ליבה בשבב עצמו, מטמון L3 דומה יותר למאגר זיכרון כללי שכל השבב יכול לעשות בו שימוש.
התמונה הבאה מציגה את רמות המטמון של זיכרון המעבד עבור מעבד Intel Core i5-3570K:
שים לב כיצד מטמון L1 מחולק לשניים, בעוד L2 ו- L3 גדולים יותר בהתאמה.
כמה זיכרון מטמון מעבד אני צריך?
זו שאלה טובה. יותר טוב יותר, כפי שניתן לצפות. המעבדים האחרונים יכללו באופן טבעי יותר זיכרון מטמון מעבד מאשר דורות ישנים יותר, עם זיכרון מטמון מהיר יותר גם כן. דבר אחד שאתה יכול לעשות הוא ללמוד כיצד להשוות מעבדים ביעילות . יש הרבה מידע בחוץ, ולמידה כיצד להשוות ולהשוות בין מעבדים שונים יכולה לעזור לך לקבל את החלטת הרכישה הנכונה.
כיצד הנתונים עוברים בין מטמון זיכרון המעבד?
השאלה הגדולה: כיצד פועל זיכרון מטמון המעבד?
במונחים הבסיסיים ביותר שלהם, הנתונים זורמים מה- RAM למטמון L3, לאחר מכן ל- L2 ולבסוף ל- L1. כאשר המעבד מחפש נתונים לביצוע פעולה, הוא מנסה לראשונה למצוא אותם במטמון L1. אם המעבד מוצא אותו, המצב נקרא פגיעה במטמון. לאחר מכן הוא ממשיך למצוא אותו ב- L2 ולאחר מכן ב- L3.
אם המעבד לא מוצא את הנתונים בכל אחד ממחסני הזיכרון, הוא מנסה לגשת אליהם מזיכרון המערכת (RAM) שלך. כשזה קורה, זה ידוע בתור החמצת מטמון.
כעת, כידוע, המטמון נועד להאיץ את הלוך ושוב המידע בין הזיכרון הראשי למעבד. הזמן הדרוש לגישה לנתונים מהזיכרון נקרא 'חביון'.
זיכרון המטמון L1 הוא בעל השהייה הנמוכה ביותר, הוא המהיר והקרוב ביותר לליבה, ו- L3 בעל הגבוה ביותר. זמן האחזור של מטמון הזיכרון עולה כאשר יש החמצת מטמון מכיוון שהמעבד צריך לאחזר את הנתונים מזיכרון המערכת.
האיחור ממשיך לרדת ככל שהמחשבים הופכים למהירים ויעילים יותר. השהייה נמוכה DDR4 RAM ו- SSD מהיר במיוחד מפחיתים את זמן האחזור, מה שהופך את כל המערכת למהירה מתמיד. בכך, מהירות זיכרון המערכת שלך חשובה גם היא.
העתיד של זיכרון מטמון המעבד
עיצוב זיכרון המטמון תמיד מתפתח, במיוחד כשהזיכרון נהיה זול יותר, מהיר יותר וצפוף יותר. לדוגמה, אחד החידושים האחרונים של AMD הוא זיכרון Smart Access ו- Infinity Cache, שניהם מגבירים את ביצועי המחשב.
לַחֲלוֹק לַחֲלוֹק צִיוּץ אימייל AMD נגד. אינטל: מהו מעבד הגיימינג הטוב ביותר?אם אתה בונה מחשב גיימינג ומתלבט בין מעבדי AMD ואינטל, הגיע הזמן ללמוד איזה מעבד הוא המתאים ביותר לאסדת הגיימינג שלך.
קרא הבא נושאים קשורים- הסבר על הטכנולוגיה
- זיכרון מחשב
- מעבד
- חלקי מחשב
Gavin הוא העורך הזוטר של Windows וטכנולוגיה מוסברת, תורם קבוע לפודקאסט באמת שימושי ומבקר מוצרים קבוע. בעל תואר ראשון (בהצטיינות) בכתיבה עכשווית עם שיטות אמנות דיגיטליות שנלקחות מגבעות דבון, כמו גם מעל לעשור של ניסיון בכתיבה מקצועית. הוא נהנה מכמויות תה רבות, משחקי לוח וכדורגל.
עוד מאת גאווין פיליפסהירשם לניוזלטר שלנו
הצטרף לניוזלטר שלנו לקבלת טיפים, סקירות, ספרים אלקטרוניים בחינם ומבצעים בלעדיים!
לחצו כאן להרשמה