L1 vs L2 Cache
Η κρυφή μνήμη είναι μια ειδική μνήμη που χρησιμοποιείται από την CPU (Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας) ενός υπολογιστή με σκοπό τη μείωση του μέσου χρόνου που απαιτείται για την πρόσβαση στη μνήμη. Η προσωρινή μνήμη είναι μια σχετικά μικρότερη και επίσης πιο γρήγορη μνήμη, η οποία αποθηκεύει τα δεδομένα της κύριας μνήμης με τη συχνότερη πρόσβαση. Όταν υπάρχει αίτημα για ανάγνωση μνήμης, η κρυφή μνήμη ελέγχεται για να διαπιστωθεί εάν αυτά τα δεδομένα υπάρχουν στην κρυφή μνήμη. Εάν αυτά τα δεδομένα βρίσκονται στην κρυφή μνήμη, τότε δεν υπάρχει ανάγκη πρόσβασης στην κύρια μνήμη (η οποία χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να προσπελαστεί), επομένως ο μέσος χρόνος πρόσβασης στη μνήμη μικρότερος. Συνήθως, υπάρχουν ξεχωριστές κρυφές μνήμες για δεδομένα και οδηγίες. Η κρυφή μνήμη δεδομένων συνήθως ρυθμίζεται σε μια ιεραρχία επιπέδων κρυφής μνήμης (μερικές φορές ονομάζονται κρυφές μνήμες πολλαπλών επιπέδων). Οι L1 (Επίπεδο 1) και L2 (Επίπεδο 2) είναι οι κορυφαίες περισσότερες κρυφές μνήμες σε αυτήν την ιεραρχία κρυφών μνήμων. Το L1 είναι η πιο κοντινή κρυφή μνήμη στην κύρια μνήμη και είναι η κρυφή μνήμη που ελέγχεται πρώτη. Η κρυφή μνήμη L2 είναι η επόμενη στη σειρά και είναι η δεύτερη πιο κοντά στην κύρια μνήμη. Τα L1 και L2 διαφέρουν ως προς τις ταχύτητες πρόσβασης, την τοποθεσία, το μέγεθος και το κόστος.
L1 Cache
Η κρυφή μνήμη L1 (επίσης γνωστή ως κύρια κρυφή μνήμη ή προσωρινή μνήμη επιπέδου 1) είναι η κορυφαία πιο κρυφή μνήμη στην ιεραρχία των επιπέδων κρυφής μνήμης μιας CPU. Είναι η ταχύτερη κρυφή μνήμη στην ιεραρχία. Έχει μικρότερο μέγεθος και μικρότερη καθυστέρηση (μηδενική κατάσταση αναμονής) επειδή συνήθως είναι ενσωματωμένο στο τσιπ. Η SRAM (Στατική μνήμη τυχαίας πρόσβασης) χρησιμοποιείται για την υλοποίηση του L1.
L2 Cache
Η κρυφή μνήμη L2 (γνωστή και ως δευτερεύουσα κρυφή μνήμη ή προσωρινή μνήμη επιπέδου 2) είναι η κρυφή μνήμη που βρίσκεται δίπλα στο L1 στην ιεραρχία της κρυφής μνήμης. Η πρόσβαση στο L2 γίνεται συνήθως μόνο εάν τα δεδομένα που αναζητούνται δεν βρίσκονται στο L1. Το L2 χρησιμοποιείται συνήθως για να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ της απόδοσης του επεξεργαστή και της μνήμης. Το L2 συνήθως υλοποιείται με χρήση DRAM (Dynamic Random Access Memory). Τις περισσότερες φορές, το L2 είναι κολλημένο στη μητρική πλακέτα πολύ κοντά στο τσιπ (αλλά όχι στο ίδιο το τσιπ), αλλά ορισμένοι επεξεργαστές όπως ο Pentium Pro παρέκκλιναν από αυτό το πρότυπο.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της προσωρινής μνήμης L1 και L2;
Αν και το L1 και το L2 είναι κρυφές μνήμες, έχουν τις βασικές τους διαφορές. Τα L1 και L2 είναι η πρώτη και η δεύτερη κρυφή μνήμη στην ιεραρχία των επιπέδων κρυφής μνήμης. Το L1 έχει μικρότερη χωρητικότητα μνήμης από το L2. Επίσης, η πρόσβαση στο L1 είναι ταχύτερη από το L2. Η πρόσβαση στο L2 γίνεται μόνο εάν τα ζητούμενα δεδομένα δεν βρίσκονται στο L1. Το L1 είναι συνήθως ενσωματωμένο στο τσιπ, ενώ το L2 είναι κολλημένο στη μητρική πλακέτα πολύ κοντά στο τσιπ. Επομένως, το L1 έχει πολύ μικρή καθυστέρηση σε σύγκριση με το L2. Επειδή το L1 υλοποιείται με χρήση SRAM και το L2 με χρήση DRAM, το L1 δεν χρειάζεται ανανέωση, ενώ το L2 πρέπει να ανανεωθεί. Εάν οι κρυφές μνήμες περιλαμβάνουν αυστηρά, όλα τα δεδομένα στο L1 μπορούν να βρεθούν και στο L2. Ωστόσο, εάν οι κρυφές μνήμες είναι αποκλειστικές, τα ίδια δεδομένα δεν θα είναι διαθέσιμα τόσο στο L1 όσο και στο L2.
