Processador e memória

Um processador é um complexo de circuito integrado que consiste de milhões de transistores. Possui um conjunto de instruções para transferir dados , comparando e fazer contas , e um pequeno número de células de memória chamados registos especiais. Memória externa para o processador mantém todos os seus programas e dados activos . Antes que ele possa fazer o seu trabalho , o processador deve primeiro recuperar os dados da memória. Este é um processo relativamente lento, o processador gasta uma boa parte do tempo de espera.

esconderijo

Para resolver o problema do tempo ocioso do processador, os projetistas de chips de memória adicional , chamado de cache, o processador em si . É salva os dados recuperados durante as instruções anteriores para que o processador pode usá-lo novamente. Se o processador detecta os dados já estão no cache, ele não precisa tomar medidas adicionais para começar a partir de uma memória externa. Uma quantidade suficiente de memória cache reduz o acesso à memória do processador de cerca de 90 por cento.

Freqüência de clock e velocidade do processador 

Um sinal de relógio impulsionando o chamado processador. O relógio é um fluxo constante de impulsos eléctricos que disparam os circuitos do processador. Velocidades de clock de computador típicos que variam de 500 MHz a mais de 3 GHz . Teoricamente, o mais rápido do relógio , mais rápido o processador funciona , no entanto , o processador pode não funcionar muito mais rapidamente do que a velocidade para a qual foi concebido. Usando o cache melhora o desempenho ao longo sem alterar a velocidade do clock .

Consumo de energia

As pistas mais rápidas do processador , mais energia é consumida e mais calor que produz. Processadores com cache oferecer bom desempenho com velocidade de clock moderado , mantendo o consumo de energia do chip razoável. Isto é especialmente importante para dispositivos móveis , tais como a duração da bateria é um problema significativo. Uma vez que reduz a quantidade de trabalho que o processador faz com que para um dado conjunto de instruções , o cache poupa energia .

Tamanho do cache

Cache é uma forma cara de memória e processadores têm em quantidades relativamente pequenas . Em 2011 , um processador para um computador desktop típico tem 2 MB de cache , em comparação com 4 GB de RAM. Tamanho do cache não melhorar significativamente o desempenho : se 2 MB de cache reduz acessos à memória em 90 por cento , duplicando a 4 MB aumenta para 95 por cento. Projetistas de chips considerar cuidadosamente o tamanho do cache , a escolha de um valor que fornece a melhor melhoria para a despesa adicional .