Computer-Engineers
1 subscriber
119 photos
2 videos
1 file
176 links
مهندسان کامپیوتر
Download Telegram
بهترین کارت گرافیک با قیمت زیر ۱۰۰$ :
GeForce GTX 750 -۱
Radeon R7 360 -2
Radeon R7 260X -۳
Radeon HD 7790 -۴
۵- Radeon HD 7770
جدیدترین رده بندی کارت گرافیک
کش L1 و L2 چیست و چگونه کار می‌کند؟
در دنیای مدرن امروزی، پردازنده‌ها مهم‌ترین بخش سیستم‌های دیجیتال هستند. یکی از مهم‌ترین متعلقات هر پردازنده، حافظه کش (Cache) اختصاص داده شده به آن است
توسعه حافظه‌های کش و پردازش کش، یکی از مهم‌ترین رویدادهای تاریخ صنعت پردازش اطلاعات است. اگر بخواهیم موارد استفاده از کش را برشماریم، به فهرستی بی‌انتها از پردازنده‌های ریز و درشت خواهیم رسید، چرا که از کوچکترین و کم مصرف‌ترین پردازنده‌های Cortex A5 کمپانی آرم تا قدرتمندترین پردازنده Core i7 اینتل، تماما از حافظه کش در ساختار خود بهره می‌برند
کش به این دلیل اهمیت دارد که سرعت پردازش اطلاعات را به نحو چشمگیری افزایش می‌دهد
در اوایل راه صنعت پردازش داده، حافظه‌ها بسیار کند و فوق‌العاده گران بودند. در کنار این حافظه‌ها نیز پردازنده‌هایی قرار داشتند که از سرعت بالایی برخوردار نبودند. از اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰، این اختلاف سرعت بین حافظه و پردازنده شروع به افزایش کرد. سرعت کلاک ریز پردازنده‌ها افزایش پیدا کرد، اما سرعت دسترسی به داده‌های ذخیره شده در حافظه با کندی بسیار در حال ارتقا بود. با افزایش این شکاف سرعت، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که باید از نوعی حافظه جدید و سریع‌تر در سیستم‌ها استفاده کرد
این تصویر شما را در درک مطلب فوق یاری می کند
کش چگونه کار می‌کند؟ کش‌ پردازنده، در واقع مخزنی از نوع حافظه پر سرعت است و اطلاعاتی که پردازنده بیشتر به آن‌ها نیاز دارد را در خود ذخیره می‌کند تا همواره آن‌ها را نزدیک پردازنده داشته باشیم.
هدف استفاده از سیستم کش، این است که مطمئن شویم هنگامی که پردازنده برای یافتن بیت بعدی از اطلاعات مورد نیازش به جستجو می‌پردازد، بلافاصله آن‌ را به صورت آماده در حافظه کش بیابد. به این وضعیت، Cache Hit می‌گویند.
در مقابل، وضعیت دیگری نیز وجود دارد که با نام Cache Miss شناخته می‌شود. این وضعیت هنگامی رخ می‌دهد که پردازنده، اطلاعات مورد نظر خود را در حافظه کش نیافته و ناچار به جستجو در حافظه‌های دیگر شود. اینجاست که حافظه کش سطح ۲ (L2 Cache) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع کش گرچه نسبت به حافظه کش سطح ۱ (L1 Cache) کندتر است، اما گنجایش بسیار بیشتری دارد.
برخی از پردازنده‌ها از طراحی کش تو در تو (Inclusive) استفاده می‌کنند. در این نوع طراحی، اطلاعات ذخیره شده در کش L1، در L2 نیز کپی می‌شوند. بدین ترتیب کش L2 حاوی اطلاعات کش L1 و مقدار اضافه‌ای از اطلاعات دیگر است.
سایر پردازنده‌ها از طراحی کش انحصاری (Exclusive) استفاده می‌کنند. در این نوع طراحی، اطلاعات درون حافظه‌های کش L1 و L2 کاملا منحصر به فرد بوده و این دو هیچ گونه اطلاعات مشترکی ندارند. اگر پردازنده موفق به یافتن اطلاعات در حافظه‌های کش L1 و L2 نشود، به جستجو در لایه سوم کش (L3 Cache) می‌پردازد. اگر اطلاعات آن‌جا هم نبودند، در صورت وجود کش L4، به آن مراجعه می‌کند و اگر اطلاعات باز هم پیدا نشدند، به جستجو در حافظه رم پویا (DRAM) می‌پردازد.
چرا کش‌ پردازنده‌ها در حال بزرگتر شدن است؟ زیرا هرچه حافظه کش بزرگتر باشد، دسترسی پردازنده به اطلاعات ضروری بیشتر شده و میزان مراجعه آن به حافظه رم برای دریافت اطلاعات کمتر می‌شود. همین امر در اغلب موارد موجب صرفه جویی در وقت و افزایش سرعت کارکرد سیستم‌ها می‌شود.
نمودار بالا مربوط به بررسی وبسایت انندتک از یکی از پردازنده‌های سری Haswell اینتل است. محور عمودی تاخیر دسترسی را نشان می‌دهد که هرچه کمتر باشد بهتر است. محور افقی نیز نشان دهنده حجم فایل‌های مورد نظر برای آزمایش سیستم است. در شکل می‌بینیم که افزودن یک حافظه غول پیکر ۱۲۸ مگابایتی به عنوان کش L4 به پردازنده، چه تاثیر مثبتی بر روی عملکرد سیستم‌ دارد. هر پله نشان دهنده افزوده شدن یک لایه کش به سیستم است. خط شکسته قرمزرنگ، نشان دهنده سیستمی است که از کش L4 بهره می‌برد. برای فایل‌های بزرگ، عملکرد این سیستم تقریبا دو برابر بهتر از دو سیستم دیگر است.
وقتی خانواده پردازنده‌های بولدوزر AMD با خانواده Core i اینتل مقایسه می‌شوند، اهمیت طراحی کش و تاثیر آن بر عملکرد سیستم معلوم می‌شود. اینتل در این مقوله فوق العاده عمل کرده، اما AMD این گونه نبوده است. هنوز معلوم نیست چه مقدار از تقصیرات عملکرد نه چندان جالب پردازنده AMD را می‌توان به گردن کش نه‌چندان سریع آن انداخت. پردازنده‌های خانواده بولدوزر AMD، علاوه بر داشتن تاخیرهای نسبتا بالا، از تداخل و درگیری کش رنج می‌برند.
یک کش هنگامی دچار درگیری و تداخل می‌شود که دو رشته به صورت همزمان بخواهند اطلاعات خود را در یک قسمت از حافظه نوشته و بازنویسی کنند. این عمل موجب افت شدید عملکرد هر دو رشته می‌شود. در این حالت، هر هسته پردازنده مجبور می‌شود فقط داده‌های ارجح خود را در کش بنویسد تا هسته دیگر فورا اطلاعات را بازنویسی کند! پردازنده AMD به خاطر این مشکل به شدت افت کرد. حتی تلاش AMD برای رساندن کش کد L1 به ۹۶ کیلوبایت و طراحی کش بر اساس روش شرکت پذیری سه حالته هم کارساز نبوده و این پردازنده نتوانست توفیقی کسب کند.
فشرده سازی فایل ها با نرم افزار WinRAR ابتدا بر روی فایل یا فولدر مورد نظر که قصد فشرده سازی آن را دارید، راست کلیک کرده و Add to archives را انتخاب کنید.