Với những ai thường xuyên tiếp xúc với máy tính hẳn là biết tới các loại bộ nhớ. Tuy nhiên, ít ai để ý xem bộ nhớ đệm trong CPU được gọi là gì. Mặc dù vậy, khi bạn mua các linh kiện như ổ cứng, SSD, RAM thì chúng đều ghi rất rõ về thông số bộ nhớ đệm (cache). Vậy thành phần này là gì, nó có ý nghĩa như thế nào? Nếu bạn chưa biết thì hãy cùng chúng tôi tìm hiểu sâu hơn trong bài viết dưới đây nhé!
Nội dung chính:
Bộ nhớ đệm của CPU là gì?
Chắc chắn rất nhiều người đã từng nghe qua thuật ngữ bộ nhớ đệm (hay còn được gọi là cache). Vậy bộ nhớ đệm trong CPU được gọi là gì? Có thể nói đây là một nơi lưu trữ nhanh, tạm thời cho các dữ liệu trên máy tính. Các dữ liệu này đang chờ được xử lý và thường được truy cập nhiều. Chúng bao gồm nhiều nhóm các bộ nhớ nhỏ xếp hàng chờ. Vậy nên nếu bộ nhớ đệm càng lớn thì hiệu suất xử lý của CPU càng tăng và ngược lại.
Bộ nhớ đệm hỗ trợ CPU xử lý dữ liệu
Bộ nhớ đệm là một trong ba bộ nhớ chính quan trọng của máy tính. Nó được coi là có tốc độ và khả năng ghi nhanh và mạnh nhất. CPU có thể truy cập vào các dữ liệu trong cache mà không gặp bất cứ cản trở nào. Nhờ đó, góp phần rút ngắn thời gian xử lý tác vụ, tăng cường hiệu suất cho máy tính.
Các cấp độ của bộ nhớ đệm (cache)
Khi đã biết đến khái niệm bộ nhớ đệm trong CPU gọi là gì thì bạn sẽ thấy chúng không chỉ có vậy. Ban đầu, cache được phát triển chỉ có một cấp duy nhất. Tuy nhiên, công nghệ hiện đại không ngừng hiện đại, yêu cầu về bộ nhớ đệm cũng cao hơn. Vậy nên các nhà sản xuất cũng tạo nhiều khu truy xuất dữ liệu. Để đảm bảo quá trình hoạt động tốt và ổn định, các cấp cache khác nhau đã được ra đời. Cụ thể như sau:
Bộ nhớ đệm cũng phân ra làm nhiều cấp khác nhau
- L1 Cache: là bộ nhớ đệm chính, chúng thường có dung lượng nhỏ nhưng tốc độ cực nhanh. Tuy nhiên, L1 bị giới hạn khi lưu trữ dữ liệu, nó có không gian chỉ vài chục KB (từ 8 – 32KB). Chúng thường được nhúng trong các chip xử lý.
- L2 Cache: đây là bộ nhớ thứ cấp có tốc độ khá cao. Dung lượng của L2 lớn hơn L1, thường là vài trăm KB (từ 256KB – 8MB). Nó cũng được nhúng trong chip xử lý hoặc nhóm riêng kết nối tới CPU.
- L3 Cache: được coi là bộ nhớ chuyên dụng, sao lưu dữ liệu cho L1 và L2. Dung lượng của L3 cũng khá nhỏ, chỉ vài KB, tốc độ của nó cũng không quá nhanh. Tuy nhiên L3 lại có vai trò quan trọng giúp L1 và L2 lấy dữ liệu nhanh hơn.
Vậy các cấp trong bộ nhớ đệm trong CPU được gọi là gì, chúng chính là L1, L2 và L3. Thông thường, các máy tính để bàn đều có L1, L2, một số laptop cũng hỗ trợ L3 nhằm tăng hiệu suất làm việc. Nhờ có những cấp này mà máy tính truy xuất dữ liệu tốt hơn, nhanh hơn, tiết kiệm thời gian.
Nguyên lý hoạt động của bộ nhớ đệm
Như đã đề cập, ba cấp độ của bộ nhớ đệm đều có những chức năng và cách thức hoạt động khác nhau. Hiểu được nguyên lý của chúng sẽ giúp bạn dễ dàng hiểu hơn về chiếc máy tính của mình. Nó hỗ trợ trực tiếp CPU trong quá trình xử lý dữ liệu. Cách thức hoạt động của hệ thống bộ nhớ đệm sẽ như sau:
Bộ nhớ đệm đóng vai trò tăng tốc cho CPU xử lý
- Khi bạn bắt đầu mở một chương trình nào đó, dữ liệu sẽ chuyển từ RAM vào bộ nhớ đệm từ L3 đến L2 và đến L1.
- L1 sẽ kiểm tra xem dữ liệu mình cần có đang ở L2 hay không để lấy chúng lên xử lý.
- L2 cũng sẽ kiểm tra L3 và lấy dữ liệu để xếp vào hàng chờ.
- L3 lấy dữ liệu từ RAM, ổ cứng thông qua việc thao tác của người dùng.
- Cuối cùng, CPU tìm kiếm dữ liệu từ bộ nhớ đệm và xử lý.
Cả quá trình này diễn ra khá nhanh, người dùng khó có thể cảm nhận được tốc độ xử lý của chúng. Xét về độ trễ thì L1 có độ trễ thấp nhất, sau đó đến L2 và L3. Tuy nhiên, tốc độ này đủ nhanh để đáp ứng nhu cầu xử lý dữ liệu của máy tính và CPU.
Bài viết trên đây đã vừa giới thiệu choi các bạn bộ nhớ đệm trong CPU được gọi là gì và những thông tin hữu ích liên quan đến nó. Đây là một nơi cực kỳ quan trọng với máy tính, giúp CPU xử lý dữ liệu nhanh hơn. Bộ nhớ đệm càng lớn thì tốc độ xử lý càng nhanh. Người dùng cũng có thể thường xuyên dọn dẹp bộ nhớ đệm để tăng tốc máy tính hơn.
Nguồn bài viết: https://canhrau.com/
