آموزش زبان انگلیسی با اخبار – حافظه های کش

آموزش زبان انگلیسی با اخبار شماره 26٫ در شماره امروز با معرفی یک تکنولوژی جدید در حوزه پردازنده ها با شما همراه هستیم. در این خبر به چگونگی پیدایش و اهمیت استفاده از حافظه های کش در سیستم های کامپیوتری می پردازیم. شما می توانید برای مطالعه اخبار روز به زبان انگلیسی همراه با ترجمه فارسی  به بخش آموزش زبان انگلیسی با اخبار سایت زبان رمزی مراجعه کنید.

How L1 and L2 CPU caches work, and why they’re an essential part of modern chips?

The development of caches and caching is one of the most significant events in the history of computing. Virtually every modern CPU core from ultra-low power chips like the ARM Cortex-A5 to the highest-end Intel Core i7 use caches. Even higher-end microcontrollers often have small caches or offer them as options — the performance benefits are too significant to ignore, even in ultra-low-power designs.

Caching was invented to solve a significant problem. In the early decades of computing, main memory was extremely slow and incredibly expensive — but CPUs weren’t particularly fast, either. Starting in the 1980s, the gap began to widen very quickly. Microprocessor clock speeds took off, but memory access times improved far less dramatically. As this gap grew, it became increasingly clear that a new type of fast memory was needed to bridge the gap.

حافظه‌ی کش L1 و  L2سی پی یوها چگونه کار می کنند و چرا بخش حیاتی از پردازنده های مدرن هستند؟

توسعه کش و کشینگ از مهمترین رخدادهای تاریخ محاسبات است. در حقیقت تمام پردازنده‌های مدرن از پردازنده‌های فوق کم‌مصرف و کم‌توان مانند Cortex-A5 آرم تا پردازنده‌های قدرتمندی همچون Core i7 اینتل همگی از حافظه‌ی کش بهره می‌برند. حتی میکروکنترلرهای رده بالا نیز عموما کَشِ کوچکی دارند یا به عنوان یک قابلیت آن را ارائه می دهند. مزیت‌های حافظه‌ی کش آنقدر مهم هستند که می توان مصرف توان آن ها را نادیده گرفت حتی در طراحی های فوق کم مصرف.

کشینگ و 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 این فاصله (اختلاف سرعت بین حافظه و پردازنده) خیلی سریع افزایش یافت. 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. با بیشتر شدن این فاصله لزوم ساخت حافظه‌های سریع‌تر حس شد. نمودار زیر سرعت رشد حافظه‌های DRAM و CPUها را طی سال‌های ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۰ نشان می دهد.