Слайд 2
Кеш (від англ. cache — схованка) — особлива швидкісна пам'ять або частина ОЗП, де
зберігаються копії часто використовуваних даних. Забезпечує до них швидкий
доступ. Кеш пам'ять зберігає вміст і адресу даних, до яких часто звертається процесор.
Слайд 3
Кеш першого рівня L1(від 8 до 128 Кб)
- найшвидший, але маленький за об'ємом. З L1 працює
безпосередньо ядро процесора. У нього копіюються дані, витягнуті з оперативної пам'яті.
Слайд 4
Кеш другого рівня L2 (від 128 до 16384
Кб)- дещо більше першого за об'ємом, але повільніше за
швидкістю передачі даних.
Слайд 5
Кеш третього рівня L3(від 0 до 30720 Кб).
Цей кеш ще більше за розміром, хоча і трохи
повільніше, ніж L2. Кеш-пам'ять третього рівня мають, наприклад, такі лінійки процесорів, як AMD Opteron, AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon.
Слайд 6
Ексклюзивність та інклюзивність
Для багаторівневих кешей потрібно робити нові
архітектурні рішення.
Наприклад, в деякому процесорі можуть зажадати, щоб всі
дані, що зберігаються в кеші L1, зберігалися також і в кеші L2. Такі пари кеш називають строго інклюзивними (англ. inclusive). Інші процесори (наприклад, AMD Athlon) можуть не мати подібного вимоги, тоді кеш називаються ексклюзивними (виключними) - дані можуть бути або в L1, або в L2 кеші, але ніколи не можуть бути одночасно в обох.
Слайд 7
Ранні кеш були зовнішніми по відношенню до процесора
і часто розташовувалися на материнській платі як 8 або
9 мікросхем в корпусах DIP, розташовані в сокетах для можливості збільшення або зменшення розміру кеш. Деякі версії процесора I386 підтримували від 16 до 64 КБ зовнішнього кеш .
Слайд 8
З виходом процесора Intel 80486 8 КБ кеша
було інтегровано безпосередньо на кристал мікропроцесора. Цей кеш був
названий L1, щоб відрізняти його від більш повільного кешу на материнській платі, названого L2 . Останні були значно більше, аж до 256 КБ.
Слайд 9
У мікропроцесорі Pentium використовується роздільний кеш, команд і
даних . Кеш даних Pentium використовує метод зворотного запису
(англ. write-back) який дозволяє модифікувати дані в кеш без додаткового звернення до оперативної пам'яті (дані записуються в ОЗУ тільки при видаленні з кеша) і протокол MESI (Modified, Exclusive, Shared, Invalid), який забезпечує когерентність даних в кешах процесорів і в ОЗП при роботі в мультипроцесорної системі .
Слайд 10
У мікропроцесорі Pentium II кеш першого рівня збільшено
- 16 кбайт для даних і 16 кбайт для
команд. Для кеша другого рівня використовується BSRAM, розташована на одній з процесором платі у картриджі SEC для установки в Slot 1.
Слайд 11
Використання слова «кеш» у контексті комп'ютерів походить від
1967 року, коли готувалась стаття для публікації в журналі
'IBM Systems Journal'. Стаття стосувалася захоплюючого вдосконалення пам'яті в Моделі 85, наступної в лінії IBM System/360. Редактор журналу, Lyle R. Johnson, попрохав ужити більш описовий термін, ніж «швидкохідний буфер», але іншого слова не було знайдено, тоді він запропонував «кеш».