Ogni computer , indipendentemente dalle dimensioni, ha una CPU . Una CPU è un circuito integrato che racchiude centinaia di milioni di transistor su un chip di silicio quadrato di pochi millimetri . Anche se esegue i calcoli , la parte principale della CPU contiene soltanto una quantità modesta di una propria memoria .
Memoria e Cache
I computer hanno una generosa quantità di accesso casuale memoria o RAM . Nel 2011 , un tipico computer desktop ha tra 1 e 4 gigabyte di RAM . Questa è la memorizzazione dei dati veloce che contiene i programmi attivi ed i risultati dei calcoli . RAM è esterno e separato dalla CPU , sebbene essi comunicano tramite una connessione ad alta velocità . Anche con questa connessione , tuttavia , la CPU spende una frazione significativa del suo tempo di attesa per la memoria di inviare i suoi dati .
Velocità ed efficienza
CPU è diventato più veloce , i ritardi nel recupero dei dati dalla RAM è diventato più significativo . A causa di questo problema , i progettisti di chip aggiunto ricordo speciale , chiamata cache, direttamente sulla CPU stessa. Cache agisce come una memoria a breve termine per la CPU , mantenendo i dati di uso frequente a portata di mano . Quando la CPU ha bisogno di un pezzo di dati , appare nella cache di primo . A seconda di quanto la cache che ha, la CPU trova i suoi dati non oltre il 90 per cento del tempo . Cache è più veloce di RAM , quindi questo riduce il tempo di attesa della CPU al minimo. CPU generalmente eseguire programmi diverse volte più veloce con cache con che senza.
Dimensioni cache e rendimenti decrescenti
Anche se la cache è importante per la velocità , è anche costoso . E 'anche soggetto alla legge dei rendimenti decrescenti ; una dimensione della cache ideale avrà i dati della CPU 90 al 95 per cento del tempo . Se raddoppiate quelle dimensioni, può aumentare al 97 per cento , ma non potrà mai raggiungere il 100 per cento . L'aumento da 95 a 97 per cento ha poco effetto sulle prestazioni complessive .
Esempio Cache Taglie
Nel 2011 , un microprocessore contemporaneo , il processore Intel Core i5 , dispone di 8 MB di cache, o circa un millesimo della dimensione della RAM di un computer . La dimensione della cache su un processore Intel in precedenza, il Pentium 4 , era 512KB . Il 386 , un chip realizzato nel 1980 , non avevano cache interna .
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