Командалар КЭШ - жадысы

Презентация қосу

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН УНИВЕРСИТЕТІ
«АҚПАРАТТЫҚ ЖҮЙЕЛЕР ЖӘНЕ МОДЕЛЬДЕУ» КАФЕДРАСЫ

КЭШ-жады
КЭШ-жадыны ұйымдастыру.

Орындаған: Айдаулет Б.Е.
Тобы: ИП-19-3к2
Қабылдаған: Маханова З.А.

Шымкент 2020
Кэш жады - бұл
ақпаратты уақытша
сақтау үшін компьютер
процессоры
пайдаланатын жоғары
жылдамдықты
кездейсоқ қол жетімді
жад. Бұл өнімділікті
арттырады, өйткені ол
ең көп қолданылатын
деректер мен
командаларды
процессорға тезірек
алуға болатын "жақын"
етіп сақтайды
Кэш жады есептеу жылдамдығына тікелей
әсер етеді және процессорға біркелкі жүктеумен
жұмыс істеуге көмектеседі. Сіздің кеңсеңізде
қолданылатын ақпарат жиынтығын елестетіп
көріңіз. Біріншіден, қажет ақпараттың аз
мөлшері, мысалы, бөлімдердің телефондарының
тізімі, үстелдің үстіндегі қабырғаға ілулі. Сол
сияқты, сіз қазіргі жобалар туралы ақпаратты
қолыңызда ұстайсыз. Жиі қолданылатын
анықтамалық кітаптар, мысалы, қалалық телефон
кітабы сөреде, жұмыс үстелінің жанында
орналасқан. Сіз сирек кездесетін әдебиеттер кітап
шкафының сөрелерін алады.Компьютерлер
деректерді ұқсас иерархияда сақтайды.
Бағдарлама жұмыс істей бастағанда, деректер
мен командалар баяу қатты дискіден кездейсоқ
қол жетімді жедел жадқа (динамикалық
кездейсоқ қол жеткізу жады — DRAM) жіберіледі,
Жедел жад дискіге қарағанда әлдеқайда
жылдам болғанымен, процессордың
қажеттіліктеріне сәйкес келмейді. Сондықтан
жиі талап етілетін деректер Екінші деңгейдегі
кэш жады деп аталатын жылдам жадтың
келесі деңгейіне беріледі. Ол процессорға
жақын жерде орнатылған жеке жоғары
жылдамдықты статикалық жад
микросхемасында (SRAM) орналасуы мүмкін
(жаңа процессорларда Екінші деңгейдегі кэш
тікелей процессор чипіне біріктірілген.Жоғары
деңгейде жиі қолданылатын ақпарат (мысалы,
бірнеше рет орындалатын циклдегі
командалар) бірінші деңгейдегі кэш жады деп
аталатын процессордың арнайы бөлімінде
сақталады. Бұл ең жылдам жад.
Серверлерге арналған Кэш жұмыс үстеліндегі
компьютерлерге қарағанда одан да маңызды,
өйткені серверлер процессор мен жад арасында
клиенттік транзакциялар нәтижесінде пайда
болатын трафиктің өте жоғары деңгейін
қолдайды. 1991 жылы Intel 80486 МГц
процессорына негізделген компьютерді 50 МГц
процессорға 50 МГц кэшті қосып, серверге
айналдырды. Процессор мен жадты
байланыстыратын автобус тек 25 МГц жиілікте
жұмыс істегенімен, мұндай кэш жады 486 МГц
жиіліктегі 40 процессорында жұмыс кезінде
көптеген бағдарламаларды толығымен
орналастыруға мүмкіндік берді.
IBM сонымен қатар 32 және 64 биттік Netfinity
ДК серверлері үшін үшінші деңгейлі кэш
жасады. Netfinity сәулет және технологиялар
жөніндегі директоры Том Бредикичтің
айтуынша, алдымен кэш жад контрол-лерінің
чипіне орналастырылады, оны шығару келесі
жылдың соңында басталады. IBM
корпорациясының үшінші деңгейлі Кэш-жады 4-
тен 16-ға дейін сервер процессорларына қол
жеткізуге болатын жүйелік кэш болады. Үшінші
деңгейлі кэшпен Intel тек оған қосылған
процессормен ғана жұмыс істей алады, бірақ IBM
өкілдері үшінші деңгейлі кэш бүкіл жүйенің
өткізу қабілеттілігін арттыра алатындығын атап
өтті. Бредикич IBM шығарған жаңа кэш жады
электрондық коммерция үшін қажет жоғары
деңгейлі компьютерлік жүйелерді жүзеге
асыруға көмектесетінін атап өтті, өйткені оның
SRAM және DRAM
микросхемалары энергияға
тәуелді болғандықтан,
қорек көзінен суырылған
уақыт-та ондағы ақпарат
бірден жойылады. Алайда
қорек көзіне тәуелсіз түрде
ақпаратты сақтау
мүмкіншіліг бар жады
құрылғылары керек.
SRAM және DRAM
микросхемалары энергияға
тәуелді болып келеді, қорек
көзі өшірілген соң, ондағы
сақталынған ақпарат
жойылады. Алайда көптеген
құрылғылар мен
компоненттерге қорек көзі
Мұндай құрылғыларға мысал ретінде кәдімгі
компьютерлердің үлкен көлемді ақпараттарды
сақтауға, сондай ақ операциялық жүйенің
программалық қамтамаларын сақтауға арналған
қатаң дискілер жатады. Компьютер өшкен кезде
программалық қамтама дискіден негізгі жадыға
жүктелінеді. Бұл жұмысты арнайы жүктеу
программасы атқарады. Бұл жүктеу
программасының кодасы өте үлкен
болғандықтан, оның да үлкен бөлігі дискіде
сақталынады. Процессор программаны жадыға
жүктейтін арнайы командаларды орындайды.
Егер жадының барлығы энергияға тәуелді
микросхемалардан тұратын болса, процессор бұл
командаларға қатынас құра алмас еді. Сондықтан
компьютер әдетте компьютер қосылған кезде
бірінші болып орындалатын және жүктеу
программаларын дискіден негізгі жадыға.
КЭШ – құрылғы
жұмысын
жылдамдатуға КЕШ жадының
арналған, тактылық құрылымы
жиілігі ЭЕМ-ң ең
жылдам құрылғысы
– процес-сордың
тактылық
жиілігінен төмен.
Буферлік ЕСҚ -
ішінде КЭШ – жады
ерекше мәнге ие.
Қазіргі ЭЕМ – де
КЭШ – жады
біртекті емес
құрылымға ие7
Біріншіден, L1 және L2 деңгейлі КЭШ – жады
бар.

L1 деңгейі – процессор шағынсұлбасына
интеграцияланған, көлемі ~ 10 г Кбайт,
жылдамдығы жоғары;
L2 деңгейі - жеке корпуста шығарылады
(SRAM) мат. Платада орнатылады.

Екіншіден, КЭШ – жады ның екі түрі бар:
Командалар КЭШ –жадысы;
Деректер КЭШ – жадысы.
Көппроцессорлы жүйелерде бір деңгейдің
бірнеше КЭШ-і болуы мүмкін.

Ұқсас жұмыстар

Серверлі орталық процессордың сәулеті мен өнімділігі

AMD Athlon маркалы процессор

Процессордың кэш жадысы

RIsC/CISC микропроцессоры

Linux операциялық жүйесінің ерекшеліктері

КЭШ жады

Windows 8-ге Microsoft-тың кезекті жүйесі

Стектік жады

Микропроцессорлық жүйенің магистралі

КОМПЬЮТЕР АРХИТЕКТУРАСЫ ЖҮЙЕЛІК ШИНАЛАР

Пәндер