¿Qué importancia tiene un caché del procesador?

Un procesador es esencial para un ordenador, ya que es el componente activo que lleva a cabo programas de la computadora. Se realiza operaciones aritméticas, se comparan los valores de las variables y los datos de lanzaderas entre diferentes ubicaciones. Los procesadores se benefician de un tipo de memoria conocida como memoria caché, pequeñas cantidades de las cuales mejoran notablemente el rendimiento de un procesador.

Procesador y Memoria

Un procesador es un circuito integrado complejo que consta de millones de transistores. Tiene un conjunto de instrucciones para mover datos, comparándolo y la realización de la aritmética, y un pequeño número de células de memoria especiales llamados registros. Memoria externa al procesador lleva a cabo todos sus programas activos y los datos. Antes de que pueda hacer su trabajo, el procesador debe primero recuperar los datos de la memoria. Este es un proceso relativamente lento; el procesador pasa una buena parte de su tiempo de espera.

Cache

Para remediar el problema del procesador de tiempo de inactividad, los diseñadores de chips de ordenador añaden memoria, llamada caché, que el propio procesador. Se guarda los datos recuperados durante las instrucciones anteriores por lo que el procesador puede volver a utilizarlo. Si el procesador encuentra ya en la memoria caché de datos, no es necesario tomar medidas adicionales para obtener de la memoria externa. Una cantidad suficiente de caché reduce la memoria del procesador accede en aproximadamente 90 por ciento.

Velocidad de reloj del procesador y la velocidad

Una señal de llamada impulsa un reloj del procesador. El reloj es un flujo constante de impulsos eléctricos que activan los circuitos del procesador. velocidades de reloj más habituales en los ordenadores van desde 500 MHz a más de 3 GHz. En teoría, el más rápido el reloj, más rápido se ejecuta el procesador; Sin embargo, el procesador no puede correr mucho más rápido que la velocidad para la que fue diseñado. El uso de la memoria caché mejora el rendimiento al varias veces sin cambiar la velocidad de reloj.

El consumo de energía

Cuanto más rápido el procesador funciona, más la energía que consume y la más calor que produce. Los procesadores con memoria caché de ofrecer un buen rendimiento con velocidades de reloj más moderadas, manteniendo el consumo de energía del chip razonable. Esto es especialmente importante para los dispositivos móviles, como la vida de la batería es un problema importante. Debido a que reduce la cantidad de trabajo del procesador hace para un determinado conjunto de instrucciones, caché ahorra energía.

Tamaño del caché

Caché es una forma cara de memoria y procesadores tenerlo en cantidades relativamente pequeñas. En 2011, un procesador de un ordenador de sobremesa típico tiene 2 MB de caché, en comparación con 4 GB de RAM. no mayores tamaños de caché no mejoran significativamente el rendimiento: si 2 MB de caché reduce los accesos a memoria en un 90 por ciento, duplicando la cantidad hasta 4 MB mejora a 95 por ciento. Los diseñadores de chips a evaluar cuidadosamente los tamaños de caché, la elección de una cantidad que proporciona la mejor mejora para el gasto adicional.