Różnica między pamięcią podręczną L1 i L2

Pamięć podręczna L1 vs L2

Pamięć podręczna to specjalna pamięć używana przez CPU (Central Processing Unit) komputera w celu zmniejszenia średniego czasu potrzebnego na dostęp do pamięci. Pamięć podręczna to stosunkowo mniejsza, a także szybsza pamięć, w której przechowywane są najczęściej używane dane z pamięci głównej. Gdy pojawia się żądanie odczytu pamięci, sprawdzana jest pamięć podręczna, aby sprawdzić, czy dane istnieją w pamięci podręcznej. Jeśli te dane znajdują się w pamięci podręcznej, nie ma potrzeby uzyskiwania dostępu do pamięci głównej (dostęp do niej zajmuje więcej czasu), co zmniejsza średni czas dostępu do pamięci. Zazwyczaj istnieją osobne pamięci podręczne dla danych i instrukcji. Pamięć podręczna danych jest zwykle konfigurowana w hierarchii poziomów pamięci podręcznej (czasami nazywanych buforami wielopoziomowymi). L1 (poziom 1) i L2 (poziom 2) to najwyższe bufory w tej hierarchii buforów. L1 to pamięć podręczna najbliższa pamięci głównej, która jest sprawdzana jako pierwsza. Pamięć podręczna L2 jest następna w kolejności i jest drugą najbliższą pamięci głównej. L1 i L2 różnią się szybkościami dostępu, lokalizacją, rozmiarem i kosztami.

Pamięć podręczna L1

Pamięć podręczna L1 (znana również jako pamięć podręczna podstawowa lub pamięć podręczna poziomu 1) jest najwyższą pamięcią podręczną w hierarchii poziomów pamięci podręcznej procesora. Jest to najszybsza pamięć podręczna w hierarchii. Ma mniejszy rozmiar i mniejsze opóźnienie (zerowy stan oczekiwania), ponieważ zwykle jest wbudowany w układ. SRAM (statyczna pamięć o dostępie swobodnym) służy do implementacji L1.

Pamięć podręczna L2

Pamięć podręczna L2 (znana również jako pamięć podręczna pomocnicza lub pamięć podręczna poziomu 2) to pamięć podręczna znajdująca się obok L1 w hierarchii pamięci podręcznej. Dostęp do L2 jest zwykle dostępny tylko wtedy, gdy szukanych danych nie znaleziono w L1. L2 jest zwykle używany do wypełnienia luki między wydajnością procesora a pamięcią. L2 jest zwykle implementowane przy użyciu pamięci DRAM (Dynamic Random Access Memory). Najczęściej L2 jest przylutowane do płyty głównej bardzo blisko układu (ale nie na samym układzie), ale niektóre procesory, takie jak Pentium Pro, odbiegały od tego standardu.

Jaka jest różnica między pamięcią podręczną L1 i L2?

Mimo że zarówno L1, jak i L2 są pamięciami podręcznymi, mają one kluczowe różnice. L1 i L2 są pierwszą i drugą pamięcią podręczną w hierarchii poziomów pamięci podręcznej. L1 ma mniejszą pojemność pamięci niż L2. Dostęp do L1 można także uzyskać szybciej niż L2. Dostęp do L2 jest dostępny tylko wtedy, gdy żądane dane nie znajdują się w L1. L1 jest zwykle wbudowany w układ, natomiast L2 jest lutowany na płycie głównej bardzo blisko układu. Dlatego L1 ma bardzo małe opóźnienie w porównaniu do L2. Ponieważ L1 jest implementowany przy użyciu SRAM, a L2 jest implementowany przy użyciu DRAM, L1 nie wymaga odświeżania, podczas gdy L2 wymaga odświeżenia. Jeśli pamięci podręczne są ściśle uwzględniające, wszystkie dane w L1 można znaleźć również w L2. Jeśli jednak pamięci podręczne są wyłączne, te same dane nie będą dostępne zarówno w L1, jak i L2.