Модули внешней кэш-памяти
На современных
материнских платах устанавливаются модули внешней кэш-памяти.
Необходимость этого вызвана тем, что время доступа к ячейке оперативной
памяти (60-100 нс) в 2-3 раза ниже скорости работы процессора, поэтому
процессор вынужден простаивать 2-3 цикла в ожидании, что ведет к
снижению быстродействия компьютера в целом. Поэтому для согласования
работы сравнительно медленных устройств, например, оперативной памяти,
и снижения времени простоя процессора, устанавливается сверхоперативная
или кэш-память со временем доступа 15-20 нс. Обмен данными между
процессором и памятью (как оперативной, так и внешней) осуществляется
через кэш-память, то есть данные из оперативнойй памяти сначала
пересылаются в кэш-память и только из нее считываются процессором.
Претмущество такого способа в том, что при повторном обращении к памяти
данные уже находятся в кэш-памяти и нет необходимости снова их
считывать из медленнойй оперативной памяти. Координацию работы
кэш-памяти осуществляет контроллер, который сообщает процессору,
имеются ли в кэш-памяти необходимые данные.
Кэш-память состоит из трех основных элементов (рис.13):
- Контроллера кэш-памяти
- Кэш-памяти данных (DataRAM)
- Кэш-памяти адресов (TagRAM)
Рис.13. Элементы внешней кэш-пямяти
DataRAM представляет собой кэш-память, в которой находятся данные. TagRAM содержит информацию о адресах этих данных в кэш-памяти. В случае необходимости процессор сначала обращается не к оперативной памяти, а к TagRAM. Если при проверке адресов данных процессор обнаружит, что требуемых данных в DataRAM нет, он обращается к более медленной оперативной памяти
