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Cov ntsiab lus microarchitectural Cache

Mar 09, 2019

Nws tsis ntev ua ntej kev txhim kho hauv chip raug pub rau ntau txawm tias circuitry yuav tsum tau muab tso rau hauv qhov tuag, thiab tus tsim qauv pib nrhiav txoj hau kev siv. Ib qho ntawm ntau tshaj plaws yog ntxiv rau ib qho kev puas tsuaj ntawm cache nco on-tuag. Cache tsuas yog cim ceev heev. Nws tuaj yeem nkag mus rau hauv ob peb kab uas tsis muaj ntau yam xav tau los "tham" rau lub cim xeeb loj. CPU muaj xws li ib tus cache cache uas ua kom nyeem ntawv thiab sau ntawv los ntawm lub cache. Yog hais tias cov ntaub ntawv twb nyob hauv cache nws tsuas "zoo nkaus li", whereas yog hais tias nws tsis yog tus processor "stalled" thaum lub cache xws li nyeem nws hauv.


RISC cov qauv tsim pib ntxiv cache nyob rau hauv nruab nrab-mus-lig 1980s, feem ntau tsuas yog 4 KB hauv tag nrho. Tus lej no loj zuj zus tuaj, thiab CPUs niaj hnub no muaj tsawg kawg yog 512 KB, thaum tseem muaj zog CPU los nrog 1 lossis 2 lossis 4, 6, 8 lossis 12 MB, sib sau ua ke nyob rau ntau theem ntawm lub cim xeeb hierarchy. Feem ntau hais lus, ntau cache txhais tau hais tias muaj kev kawm ntau ntxiv, vim muaj kev txo qis.


Caches thiab pipelines yog ib qho zoo meej rau txhua tus. Yav tas los, nws tsis ua ntau qhov tsim kom muaj qhov pipeline uas yuav khiav tau sai dua li nkag mus rau ntawm lub lag luam tawm. Siv nti cip cache nco xwb, txhais tau hais tias lub raj xa dej yuav khiav ntawm qhov ceev ntawm lub cache nkag latency, ntev npaum li cas. Qhov no tau tso cai rau kev khiav hauj lwm frequencies ntawm cov txheej txheem ntawm kev lag luam kom zoo dua ntawm tus nqi ntau dua li qhov uas yog cov lag luam tawm.