Bộ nhớ cache thông minh của Intel: nó là gì, nó hoạt động như thế nào và để làm gì?

Hôm nay chúng tôi sẽ cho bạn biết Intel Smart Cache là gì , một trong những thuật ngữ có lẽ hợp lý nhất với bạn về đội màu xanh. Chúng tôi đã được nghe biệt danh này từ khoảng năm 2011 và sự thật là bây giờ chúng tôi thấy nó trong bất kỳ thông số kỹ thuật nào của CPU Intel . Tuy nhiên, điều gì là hữu ích và tiếp thị là gì?

Chỉ số nội dung

Intel Smart Cache, một thuật ngữ mới cho bộ nhớ bộ xử lý

Ví dụ , cấu trúc đơn vị của các lõi trong bộ xử lý Intel mang lại lợi ích rất lớn cho việc sử dụng bộ đệm. Nó là một cấu trúc đắt tiền hơn để tạo ra, nhưng nó cho phép bộ nhớ đệm nhiều hơn.

Mặt khác, chúng tôi có các thuật toán nội bộ khác nhau để tối ưu hóa mã đọc miễn là bộ đệm hiệu quả hơn nhiều.

Ví dụ rõ ràng nhất là ý tưởng về Bộ đệm ẩn (hoặc sử dụng bộ đệm theo khối). Thuật toán này tìm cách chia các vòng lớn thành các khối nhỏ hơn (chia và chinh phục) .

Để đơn giản hóa nó, chúng ta có thể nói rằng thay vì đi từ 1 đến 10.000, chúng ta sẽ đi từ 1 đến 10.000 lần.

Mười nghìn giá trị không vừa với bộ nhớ cache L1 , vì vậy , với mỗi giá trị mới, chúng ta sẽ phải đi xuống và tìm kiếm nó lên đến DRAM . Mặt khác, mười giá trị phù hợp với L1 , vì vậy chúng tôi sẽ chỉ phải xuống DRAM 10 lần. Giá trị thứ mười một mà chúng ta tìm kiếm (một lần nữa) chúng ta sẽ tìm thấy trong bộ đệm L1 .

Chúng tôi có thể đếm hàng tá công nghệ và tối ưu hóa như thế này và chính những chi tiết nhỏ đã khiến Intel Smart Cache trở thành một triển khai thú vị.

Sự phát triển của bộ nhớ cache thông minh Intel

Với tất cả cơ sở này đã được thiết lập, chúng tôi phải đặt mình vào năm 2009 ~ 2011 , nơi chúng tôi bắt đầu thấy các bộ xử lý hiệu quả hơn.

Việc chuyển sang 2 và 4 lõi đã xảy ra gần đây, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề cho việc trở thành một công nghệ mới. Các kiến ​​trúc là mới và rất nhiều dữ liệu đã bị mất hoặc không được sử dụng. Mặt khác, tiêu dùng là thiên văn và nói chung, cần có những ý tưởng mới để cải thiện nền tảng này.

Tuy nhiên, ý tưởng về bộ nhớ cache được chia sẻ đã có trong suy nghĩ của nhiều người và nó chỉ duy trì để thực hiện nó một cách chính xác. Chúng tôi đã có thể thấy một số mô hình trước đây có ứng dụng tương tự, nhưng có thể Intel Smart Cache được thành lập như là sự thay thế ổn định và đáng tin cậy nhất.

Các mô hình quan trọng nhất bắt đầu chia sẻ bộ nhớ cache là Intel Core của các thế hệ đầu tiên. Họ hầu như không có 2 hoặc 3 MB bộ nhớ đệm giữa ba cấp độ, nhưng chúng tôi đã thấy những triển khai đầu tiên của "công nghệ" này . Trên thực tế, trong cùng một bài viết của Intel, bạn có thể thấy cách họ liên tục so sánh với các bộ xử lý với bộ nhớ cache không chia sẻ.

CHÚNG TÔI ĐỀ NGHỊ BẠN Unigine Superposeition: nó là gì và nó có chức năng gì?

Theo thời gian, sự phát triển tự nhiên của công nghệ cho phép chúng ta thêm các ký ức nhanh hơn, số lượng nhiều hơn và các thuật toán tốt hơn. Ngày nay, các model hướng đến người dùng hàng đầu trung bình 12 ~ 16MB như Intel Core i9-9900k hoặc i7-9700k .

Hiệu suất xử lý Intel

Nó không phải là tin tức rằng Intel đã hoạt động rất tốt trong những năm gần đây.

Với việc phát hành Intel Core mới, họ đã đánh dấu con đường phía trước cho các mẫu CPU trong tương lai. Chúng có hiệu suất đơn lõi tuyệt vời, hiệu suất đa lõi tốt và chúng tôi đã tổ chức rõ ràng thành ba phạm vi riêng biệt. Từ giữa những năm 2000 đến giữa năm 2018, chúng ta có thể nói mà không ngần ngại rằng Intel đã chiếm lĩnh thị trường.

Mặc dù vậy, trong những năm gần đây, chúng ta đã thấy làm thế nào nó được thư giãn nhiều hơn mức cần thiết, đưa ra các mô hình với một vài điều mới lạ chỉ cung cấp cho một chút nhiều hơn một chút . Về phần mình, AMD đã và đang dần xây dựng một nền tảng vững chắc như bộ xử lý Ryzen ngày nay .

Do cấu trúc AMD sử dụng, bộ xử lý của nó cần và hưởng lợi từ việc có bộ nhớ cache lớn. Nhiều đến mức mẫu máy tính để bàn hàng đầu nhất sẽ mang khoảng 72 MB bộ nhớ cache và mong đợi lên tới 128 MB (so sánh chúng với 16 MB của i9) . Tuy nhiên, nhiều bộ nhớ hơn không có nghĩa là hiệu suất tốt hơn.

Mặc dù có bộ nhớ cache ít hơn nhiều, bộ xử lý Intel vẫn mạnh gần bằng hoặc mạnh hơn so với các đối tác AMD của họ. Nhiệm vụ đáng chú ý nhất là hiệu năng trong chơi game, trong đó các bộ xử lý này đưa ra các thông số kỹ thuật thấp hơn.

Mặt khác, đáng chú ý là thời gian đáp ứng của bộ nhớ RAM . Nó có liên quan nhiều hơn đến cấu trúc của kiến ​​trúc bộ xử lý, nhưng hơi thú vị và liên quan đến chủ đề.

Trung bình, CPU AMD được biết là có thời gian phản hồi cao hơn đáng kể so với đối thủ. Điều này được giải quyết với sự hỗ trợ cho các bộ nhớ tần số cao hơn, nhưng đừng để bị lừa. Con số cao hơn không có nghĩa là hiệu suất tốt hơn.

Tương lai giữ gì cho bộ nhớ cache?

Giống như nhiều thứ khác trong cuộc sống, tương lai là không chắc chắn.

Có vẻ như chúng tôi không có bất kỳ giải pháp thay thế nào cho bộ nhớ cache, vì vậy có vẻ như chúng tôi sẽ ở bên họ trong một vài thập kỷ. Tất nhiên, chúng ta có thể mong đợi những cải tiến về kích thước, hiệu quả và thuật toán áp dụng. Không phải là không có gì mà công nghệ đang trở nên mạnh mẽ hơn, hiệu quả hơn và rẻ hơn.

Một vấn đề thường xuất hiện là sự cạnh tranh giữa AMD và Intel thực sự không cân bằng. Đội màu đỏ mạnh hơn một chút so với đối thủ màu xanh, nhưng chúng ta phải nhớ rằng AMD sử dụng bóng bán dẫn 7nm và tần số RAM cao hơn nhiều.

Nói cách khác, AMD đang sử dụng công nghệ tiên tiến gấp hai đến ba lần so với Intel , tuy nhiên họ chỉ có được một chút lợi thế so với họ. Vậy điều gì sẽ xảy ra khi Intel đạt tới 7nm , biết họ siết chặt và tối ưu hóa kiến ​​trúc vi mô của họ đến mức nào?

Như vậy, chúng ta không thể thấy các mốc thời gian thay thế. Hiện tại chúng tôi biết rằng Intel hơi suy sụp, nhưng mọi thứ có thể thay đổi với bộ xử lý Intel thế hệ thứ 10 .

Dường như những thứ như Intel Smart Cache ngày nay cùng với nhiều công nghệ hỗ trợ khác cho phép Intel giữ riêng. Mặc dù nó không còn có sự thống trị hoàn toàn, nhưng nó vẫn là một sự thay thế mà nhiều người dùng cảm thấy gắn bó.

Bây giờ hãy nói cho chúng tôi, công nghệ nào là thứ thu hút sự chú ý của bạn nhất từ ​​Intel? Bạn có nghĩ Intel Smart Cache tạo ra sự khác biệt quan trọng nào không? Chia sẻ ý tưởng của bạn trong hộp bình luận.

Phông chữ Intel SoftwareQuora