49
7-Ma’ruza.
Kesh xotira xususiyatlari
Reja:
1.
Kesh iyerarxiyasi
2. Ko'p darajali kesh
3. Ishlash samaradorligi
Tayanch iboralar:
kesh iyerarxiyasi, ko'p darajali kesh
Kesh iyerarxiyasi,
yoki
ko'p darajali keshlar
, xotira arxitekturasiga ishora
qiladi, bu ma'lumotni keshlash uchun turli xil kirish tezligiga asoslangan xotira
do'konlari iyerarxiyasidan foydalanadi. Juda tez-tez so'raladigan ma'lumotlar
tezkor kirish imkoniyatiga ega bo'lgan tezkor xotira do'konlarida keshlanadi
markaziy protsessor (Protsessor) yadrolari.
Kesh iyerarxiyasi - bu shakl va uning bir qismi xotira iyerarxiyasi va shakli
deb hisoblash mumkin darajali saqlash.
[1]
Ushbu dizayn
protsessor yadrolariga
qaramay tezroq ishlashiga imkon berish uchun mo'ljallangan edi xotira kechikishi
ning asosiy xotira kirish. Asosiy xotiraga kirish to'siq vazifasini o'tashi mumkin
CPU yadrosi ishlashi chunki protsessor ma'lumotlarni kutib turadi, shu bilan birga
barcha asosiy xotirani yuqori tezlikda ishlash juda qimmatga tushishi mumkin.
Tezkor keshlar - bu protsessor tomonidan eng ko'p ishlatiladigan ma'lumotlarga
yuqori tezlikda kirishga imkon beradigan va tezroq
ishlashga imkon beradigan
murosaga kelish. CPU soat.
7.1-rasm.Keshni umumiy ko'p darajali tashkil etish
50
Kompyuter va elektron mikrosxemalarni rivojlantirish tarixida protsessor
tezligining oshishi xotiraga kirish tezligining yaxshilanishidan ustun bo'lgan davr
bo'lgan. Protsessorlar va xotira tezligi orasidagi farq CPU tez-tez bo'sh holatda
bo'lishini anglatardi.
[4]
Protsessorlar ma'lum vaqt ichida ko'proq
hajmdagi
ko'rsatmalarni bajarish va bajarishga tobora ko'proq qodir bo'ldilar, ammo asosiy
xotiradan ma'lumotlarni olish uchun zarur bo'lgan vaqt dasturlarning ushbu
imkoniyatdan to'liq foydalanishiga to'sqinlik qildi.
Ushbu masala tezroq
protsessorlarning imkoniyatlarini ro'yobga chiqarish uchun kirish tezligi yuqori
bo'lgan xotira modellarini yaratishga turtki berdi.
Buning natijasida tushunchasi paydo bo'ldi kesh xotirasi, birinchi tomonidan
taklif qilingan Moris Uilks, 1965 yilda Kembrij universitetida
ingliz kompyuter
olimi. U bunday xotira modellarini "qul xotirasi" deb atagan.
[7]
TAHMinan 1970-
1990 yillarda qog'ozlar va maqolalar Anant Agarval, Alan Jey Smit, Mark D. Xill,
Tomas R. Puzakva boshqalar kesh xotirasini yaxshiroq tuzilishini muhokama
qildilar. Birinchi kesh xotirasi modellari o'sha paytda amalga oshirildi, ammo
tadqiqotchilar yaxshi dizaynlarni o'rganib chiqishda
va taklif qilishganda ham,
tezroq xotira modellariga ehtiyoj saqlanib qoldi. Ushbu ehtiyoj keshning dastlabki
modellari ma'lumotlarga kirishning kechikishini yaxshilagan bo'lsa-da, xarajatlar
va texnik cheklovlarga nisbatan kompyuter tizimining keshi asosiy xotira hajmiga
yaqinlashishi mumkin emas edi. 1990 yildan boshlab, birinchi darajali kesh uchun
zaxira sifatida boshqa kesh darajasini (ikkinchi darajali) qo'shish kabi g'oyalar
taklif qilindi. Jan-Lup Baer,
Ven-Xann Vang, Endryu V. Uilson va boshqalar
ushbu model bo'yicha tadqiqotlar o'tkazdilar. Bir nechta simulyatsiya va amalga
oshirish ikki darajali kesh modellarining afzalliklarini
namoyish qilganda, ko'p
darajali keshlar kontseptsiyasi kesh xotiralarining yangi va umuman yaxshiroq
modeli sifatida qabul qilindi. 2000 yildan beri ko'p darajali kesh modellari keng
e'tiborga sazovor bo'ldi va hozirda ko'plab
tizimlarda, masalan Intelning Core i7
mahsulotlarida mavjud bo'lgan uch darajali keshlarda qo'llaniladi.