سافت گذر دانشنامه نرم افزار - دانلود رایگان نرم افزار

همه دسته بندی ها

منو
آیکون جستجو در سایت سافت گذر
اطلاعیه های مهم سایت اطلاعیه های مهم سایت

 

💐 میلاد زینت پدر حضرت زینب سلام الله علیها مبارک باد 💐
 
 
  1. جهت رفع مشکل باز شدن سایت به دلیل بلاک توسط  نود 32 این ویدیو یا این ویدیو(ورژن 9 به بالا) یا راهنمای تصویری را مشاهده کنید
  2. اکانت های بروزرسانی نود32 با قیمت های مناسب به صورت یک ، سه ، شش و دوازده ماهه از اینجا قابل خرید می باشد.

نرم افزار های پرکاربرد

ثبت نام | ورود

اخبار سخت افزار

حافظه‌ی کش L2, L1 و L3 چیست و چه تاثیری در پردازنده دارد؟

طراحی کش و سیستم کشینگ یکی از مهم‌ترین اتفاقات در تاریخ کامپیوتر به شمار می‌رود. تمام پردازنده‌های امروزی از آن‌هایی که در موبایل‌ها استفاده می‌شوند تا پردازنده‌های قدرتمند سرورها همگی حافظه‌ی کش دارند. اما کش چیست و چرا وجود آن در پردازنده اهمیت دارد؟

حافظه‌ی کش L1, L2 و L3 چیست و چه تاثیری در عملکرد پردازنده دارد؟

به گزارش سافت گذر به نقل اززومیت؛تقریبا تمام پردازنده‌ها از پردازنده‌های کم‌مصرف و کم‌توانی مانند Cortex-A5 آرم تا پردازنده‌های قدرتمندی همچون Core i7 اینتل همگی از حافظه‌ی پرسرعتی به نام کش (Cache) بهره می‌برند. حتی میکروکنترلرهای رده بالا نیز عموما کَشِ کوچکی دارند. با وجود اینکه در طراحی آن‌ها مصرف انرژی اهمیت زیادی دارد و کش نیز انرژی مصرف می‌کند، اما مزیت‌های حافظه‌ی کش آنقدر مهم هستند که استفاده از کش را توجیه می‌کند.

کشینگ و استفاده از کش اختراع شد تا یک مشکل جدی را حل کند. در دهه‌های اولیه‌ی ظهور کامپیوتر، حافظه‌ی اصلی به شدت کند و بسیار گران بود و از طرفی پردازنده‌ها نیز چندان سریع نبودند. در دهه‌ی ۱۹۸۰ اختلاف سرعت بین حافظه و پردازنده افزایش یافت و سرعت کلاکِ میکروپروسسورها مدام در حال افزایش بود. در این شرایط همچنان حافظه‌ها کند بودند و در واقع نمی‌توانستند پا به پای پردازنده‌ها دسترسی به اطلاعات را فراهم کنند. اینجا بود که لزوم ساخت حافظه‌های سریع‌تر حس شد. در نمودار زیر می‌توانید رشد سرعت حافظه‌های DRAM و CPUها را طی سال‌های ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۰ مشاهده کنید:

CPU / RAM Speed در سال ۱۹۸۰ کش در میکروپروسسورها وجود نداشت. در سال ۱۹۹۵ استفاده از سطح دوم کش رواج یافت.

کش چطور کار می‌کند؟

کشِ CPU، حافظه‌ی کوچکی است که اطلاعات مورد نیاز پردازنده در آن ذخیره می‌شود تا پردازنده‌ در نیازِ بعدی خود به این اطلاعات، به سرعت به آن‌ها دسترسی داشته باشد. اینکه چه اطلاعاتی باید در حافظه ذخیره شود، به الگوریتم‌های پیچیده و فرضیات مشخصی از کدهای نرم‌افزار مربوط است. هدف اصلی در استفاده از کش آن است که مطمئن شویم بیت بعدی از اطلاعات که CPU به آن‌ها نیاز دارد، در کش ذخیره شده باشند تا با حداکثر سرعت و حداقل تاخیر در اختیار پردازنده قرار گیرند. به این فرایند Cache Hit نیز گفته می‌شود یعنی بیت بعدی که پردازنده به آن‌ها نیاز دارد، در کش آماده باشد. 

از سوی دیگر، موضوعی با عنوان Cache Miss وجود دارد و به معنی آن است که اطلاعاتی که پردازنده به آن‌ها نیاز دارد در کش وجود ندارد و برای یافتن آن‌ها باید به حافظه‌های دیگر مراجعه کند. این همان جایی است که L2 Cache یا سطح دوم حافظه‌ی کش وارد بازی می‌شود. هرچند حافظه‌‌ی L2 به اندازه‌ی L1 سریع نیست، اما ظرفیت آن بیشتر است. برخی از پردازنده‌ها از طراحی پوششی بهره می‌برند و این بدین معنی است که اطلاعاتی که در L1 ذخیره می‌شود همزمان در L2 نیز کپی می‌شود. اما طراحی دیگری نیز وجود دارد که در آن هیچ وقت اطلاعات موجود در L1 و L2 یکسان نخواهند بود. اگر پردازنده اطلاعات مورد نیاز خود را در L2 پیدا نکند آن‌وقت به سطح سوم کش یا L3 مراجعه می‌کند به همین ترتیب در صورت پیدا نشدن اطلاعات در L3 پردازنده به L4 سر می‌زند و اگر اطلاعات مورد نیاز پردازنده در این سطح از حافظه نبود آن‌وقت ناگزیر به مراجعه به رم (DRAM) می‌شود. توجه داشته باشید که تمام پردازنده‌های از هر چهار سطح حافظه‌ی کش پشتیبانی نمی‌کنند و برخی از پردازنده‌های قدیمی تنها سه یا دو سطح از حافظه‌‌ی کش را در اختیار دارند. 

سطح دوم از حافظه‌ی کش، ارزان‌ترو بزرگ‌تر از L1 است و علاوه بر آن مصرف انرژی کمتری نیز دارد. اما با این حال بسیاری از پردازنده‌های مدرن امروزی ۹۵ درصد از درخواست‌های خود را از همان L1 پاسخ می‌گیرند و کمتر نیاز به مراجعه به حافظه‌ی سطح دوم پیدا می‌کنند. 

چرا ظرفیت حافظه‌ی کش CPU مدام در حال افزایش است؟

دلیل اینکه مدام ظرفیت حافظه‌ی کش افزایش می‌یابد آن است که با افزایش حافظه‌ی کش، شانس دسترسی به اطلاعات در این حافظه بیشتر شده و نیاز به رم کمتر می‌شود و این موضوع به معنی افزایش بازده سیستم خواهد بود. 

Cache CPU

در نمودار بالا که از بررسی انندتک تهیه شده است می‌توانید تاثیر اضافه شدن حافظه‌ی ۱۲۸ مگابایتی L4 Cache را در کاهش تاخیر در هر کلاک مشاهده کنید. خط قرمز مربوط به پردازنده‌ای است که حافظه‌ی L4 دارد. دقت داشته باشید که برای فایل‌های سنگین، سرعت آن تقریبا دو برابر دیگر پردازنده‌های اینتل است. 

طراحی کش چه تاثیری بر روی بازده دارد؟

تاثیر اضافه شدن کش به CPU ارتباط مستقیم به نرخ مراجعات موفق پردازنده به کش دارد. هر چه دفعات مراجعه‌ی CPU کمتر با شکست روبرو شود، بازده پردازنده افزایش می‌یابد. در ادامه چند مثال برای این موضوع ارائه می‌کنیم تا دید بهتری نسبت به آن داشته باشید.

تصویر کنید که یک CPU مجبور باشد اطلاعات مشخصی را ۱۰۰ بار پشت سر هم از L1 بخواند. حافظه‌ی L1 تاخیر یک نانوثانیه دارد و هر ۱۰۰ بار نیز حافظه با موفقیت اطلاعات را می‌خواند. به این ترتیب پردازنده ۱۰۰ نانوثانیه برای انجام این عملیات زمان صرف می‌کند. 

حال تصور کنید که همان CPU با نرخ ۹۹ درصد اطلاعات را از L1 بخواند و صدمین مراجعه‌ی آن به L1 بدون پاسخ بماند و مجبور باشد به L2 مراجعه کنید. تاخیر L2 ده سیکل یا ۱۰ نانوثانیه است به این ترتیب پردازنده ۹۹ نانوثانیه برای کسب اطلاعات از L1 و ۱۰ نانوثانیه برای کسب اطلاعات از L2 صرف می‌کند. این بدین معنی است که اگر یک درصد از مراجعات پردازنده به حافظه‌ی L1 بدون پاسخ بماند ۱۰ درصد سرعت پردازنده کاهش می‌یابد. 

در دنیای واقعی حافظه‌ی L1 بین ۹۵ تا ۹۷ درصد مراجعات پردازنده را پاسخ می‌دهد، اما همان دو درصد اختلاف می‌تواند تاثیر محسوسی در سرعت پردازش امور داشته باشد. تازه این برای زمانی است که مطمئن باشیم اطلاعاتی که در L1 یافت نشده است حتما در L2 وجود دارد. اما در دنیای واقعی بعضی اوقات اطلاعات مورد نیاز پردازنده حتی در L3 و L4 نیز وجود ندارد و پردازنده مجبور به مراجعه به رم است. اگر پردازنده مجبور به کسب اطلاعات از رم باشد آنوقت سیکل پاسخ‌دهی به ۸۰ تا ۱۲۰ نانوثانیه افزایش می‌یابد. 

وقتی پردازنده‌های سری بولدوزر ای‌ام‌دی را با رقبای اینتلی آن مقایسه کنیم، مبحث طراحی کش و تاثیر آن بر روی بازده‌، به یک عامل بسیار مهم تبدیل می‌شود؛ عاملی که معادلات بازی را بر هم می‌زند. بسیاری از کارشناسان، یکی از دلایل مهم عقب ماندن AMD از Intel در قدرت و بازده‌ی پردازنده‌ها را در طراحی کش می‌دانند. پردازنده‌های سری بولدوزر ای‌ام‌دی از مشکل Cache Contention رنج می‌برند. این مشکل زمانی رخ می‌دهد که دو رشته یا Thread متفاوت اطلاعات را بر روی یک سکتور از کش ذخیره کنند. این مشکل تاثیر بسیار منفی بر روی بازده هر دو Thread دارد. تصور کنید که یک هسته برای کسب اطلاعات مورد نظر خود به کش مراجعه می‌کند، اما هسته‌ای دیگر اطلاعات مورد نظر خود را بر روی همان بخش از حافظه کپی کرده است. در این صورت هسته مجبور است یک بار تمام سطوح کش را چک کرده و سپس به رم مراجعه کرده و مجددا اطلاعات مورد نظر خود را در سطح اول کش بنویسد. این مشکل حتی در پردازنده‌های مجهز به معماری Streamroller ای‌ام‌دی نیز وجود دارد و حتی تلاش این شرکت برای اختصاص ۹۶ کیلوبایت به L1 Code Cache هم موثر نبوده است. از طرفی حتی استفاده از فناوری HSA یا معماری ناهمگن نیز در این باره چندان موثر نبوده است.

به هر حال، کش مبحث فوق‌العاده پیچیده‌ای است که در سرعت پردازش دستورات نقش مهمی را ایفا می‌کند و به نظر می‌رسد مدیریت بهتر آن در پردازنده‌های اینتل یکی از مهم‌ترین دلایل برتری محصولات این شرکت در رقابت با پردازنده‌های AMD است.

نظرتان را ثبت کنید کد خبر: 32700 گروه خبری: اخبار سخت افزار منبع خبر: زومیت تاریخ خبر: 1395/04/07 تعداد مشاهده: 3264
اخبار مرتبط با این خبر
نظر های کاربران
سرور آپدیت نود 32
پیشنهاد سافت گذر
در آمریکا چه می گذرد؟

در آمریکا چه می گذرد؟

مجله Newsweek USA ژانویه 15 ؛ 2021

Solo Launcher 2.7.7.3 for Android +4.1

Solo Launcher 2.7.7.3 for Android +4.1

سولو لانچر

Afterlight 1.0.6 for Android 4.0.3

Afterlight 1.0.6 for Android 4.0.3

افکت گذاری قدرتمند بر روی تصاویر

CBT Nuggets - Microsoft Windows Server 2012 70-410 with R2 Updates

CBT Nuggets - Microsoft Windows Server 2012 70-410 with R2 Updates

فیلم آموزش ویندوز سِـروِر 2012‌‌ – آزمون 410‌‌-70‌ به همراه آپدیت‌های آر‌2

اساس عقیده به مهدویت

اساس عقیده به مهدویت

چهل حدیث پیرامون باورداشت مهدویت

!Udemy - Make Epic Videos for the Internet

!Udemy - Make Epic Videos for the Internet

آموزش ساختن ویدئوی حرفه ای

midas NFX 2023 R1 / 2022R1 / 2021R2 / 2020R2 / 2019R3

midas NFX 2023 R1 / 2022R1 / 2021R2 / 2020R2 / 2019R3

شبیه سازی دینامیک میداس ان اف ایکس

Plex for Android Full 10.26.0.2578 for Android +5.0

Plex for Android Full 10.26.0.2578 for Android +5.0

پلکس

CPU Temp 1.7

CPU Temp 1.7

کنترل دمای سی‌پی‌یو

Broadsword - Age of Chivalry

Broadsword - Age of Chivalry

شمشیر - عصر دلاوری

وصیت نامه امام حسن عسکری (ع) از حجت الاسلام والمسلمین علی نظری منفرد

وصیت نامه امام حسن عسکری (ع) از حجت الاسلام والمسلمین علی نظری منفرد

حاج آقا علی نظری منفرد با موضوع وصیت نامه امام حسن عسکری (ع)

گلچین سخنرانی وفات جضرت زینب س

گلچین سخنرانی وفات جضرت زینب س

سخنرانی وفات حضرت زینب

Moonlighter - Between Dimensions

Moonlighter - Between Dimensions

اکشن برای کامپیوتر

Glary Tracks Eraser 6.0.1.31

Glary Tracks Eraser 6.0.1.31

گلاری ترک اریزر

ویندوز 10

ویندوز 10

آشنایی با ویندوز 10

101 نکته کاربردی در تکنولوژی اطلاعات (IT)

101 نکته کاربردی در تکنولوژی اطلاعات (IT)

نکته هایی پرکاربرد در فناوری اطلاعات

خلاصه المکاسب

خلاصه المکاسب

کتاب المکاسب

Trine 5: A Clockwork Conspiracy

Trine 5: A Clockwork Conspiracy

تراین 5

سخنرانی حجت الاسلام ناصر رفیعی با موضوع جایگاه و مقام شهید و خانواده شهدا

سخنرانی حجت الاسلام ناصر رفیعی با موضوع جایگاه و مقام شهید و خانواده شهدا

سخنرانی جایگاه و مقام شهید و خانواده شهدا با ناصر رفیعی

سخنرانی حاج آقا مومنی به مناسبت عید غدیرخم

سخنرانی حاج آقا مومنی به مناسبت عید غدیرخم

سخنرانی مومنی

سخنرانی مسعود عالی با موضوع باور الهی موجب صبر حسینی و زینبی شدن

سخنرانی مسعود عالی با موضوع باور الهی موجب صبر حسینی و زینبی شدن

سخنرانی باور الهی موجب صبر حسینی و زینبی شدن با مسعود عالی

Revolve

Revolve

چرخش پهپاد

JAWS 18.0.2118

JAWS 18.0.2118

صفحه خوان و تبدبل متن به گفتار

سخنرانی حجت الاسلام واعظ موسوی با موضوع الگو گرفتن از حضرت زهرا در رفتار با همسر

سخنرانی حجت الاسلام واعظ موسوی با موضوع الگو گرفتن از حضرت زهرا در رفتار با همسر

سخنرانی واعظ موسوی با موضوع الگو گرفتن از حضرت زهرا در رفتار با همسر

LinuxAcademy.com - Introduction To Python On Linux

LinuxAcademy.com - Introduction To Python On Linux

فیلم آموزش آشنایی با برنامه‌نویسی پایتون در سیستم عامل لینوکس

Exportizer Enterprise 10.2.7.642

Exportizer Enterprise 10.2.7.642

استخراج و تبدیل داده‌ها

سخنرانی حجت الاسلام حسینی اراکی درباره امام حسن مجتبی (ع) مصداق تمام و کمال احسان

سخنرانی حجت الاسلام حسینی اراکی درباره امام حسن مجتبی (ع) مصداق تمام و کمال احسان

سخنرانی حجت الاسلام حسینی اراکی امام حسن مجتبی (ع) مصداق تمام و کمال احسان

تفسیر صوتی سوره زلزال و عادیات

تفسیر صوتی سوره زلزال و عادیات

تفسیر سوره عادیات از حجت الاسلام قرائتی

Udemy - Learn German Language: German Course - Upper Intermediate

Udemy - Learn German Language: German Course - Upper Intermediate

آموزش زبان آلمانی سطح پیشرفته

97مولودی های زیبای ولادت حضرت زینب سال

97مولودی های زیبای ولادت حضرت زینب سال

مولودی کریمی و بنی فاطمه

Butterfly Escape

Butterfly Escape

رهایی پروانه

Farmer's Dynasty v1.06a

Farmer's Dynasty v1.06a

شبیه ساز کشاورزی برای کامپیوتر

آموزش نرم افزار Installshield

آموزش نرم افزار Installshield

آموزش اینستالشلد

دعا، بهترین عبادت از حجت الاسلام والمسلمین سیدمحمدمهدی میرباقری - 2 جلسه

دعا، بهترین عبادت از حجت الاسلام والمسلمین سیدمحمدمهدی میرباقری - 2 جلسه

حاج آقا سیدمحمدمهدی میرباقری با موضوع دعا، بهترین عبادت

شبکه کردن کامپیوتر و ارتباط تصویری

شبکه کردن کامپیوتر و ارتباط تصویری

آشنایی با شبکه کردن کامپیوتر و انتقال فایل ها توسط آن و ایجاد ارتباط تصویری

DAMN NFO Viewer 2.10.0032.RC3

DAMN NFO Viewer 2.10.0032.RC3

بهترین ابزار نمایش متن‌های حاوی تصاویر هنری با پسوند nfo

Udemy - Be a Expert in Computer Hardware and Software Repair

Udemy - Be a Expert in Computer Hardware and Software Repair

دوره آموزش آشنایی با سخت افزار و نرم‌افزار کامپیوتر

LightPDF Editor 2.15.8.6 Build 02/20/2025

LightPDF Editor 2.15.8.6 Build 02/20/2025

ویرایش فایل های PDF

پرتاب توپ به داخل حلقه

پرتاب توپ به داخل حلقه

مهارت‌هایی فردی در بسکتبال

Tower Bloxx

Tower Bloxx

بازی زیبای برج سازی

خبرنامه

با عضویت در خبرنامه، زودتر از همه باخبر باش!