КЭШ-память

Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с основной памятью. Для того, чтобы уменьшить количество обращения к основной памяти и создают буферную область или кэш- память.

Появился этот вид памяти сравнительно недавно, но с 486-го процессора без нее не обходится ни одна модель. Название от cache – тайник. Он не видим для пользователя и данные, хранящиеся там, недоступны для прикладных программ.

Основная идея работы кэш памяти заключается в том, что извлеченные из ОЗУ данные или команды программы копируются в кэш, одновременно в специальный каталог адресов, который находится в той же самой памяти, запоминается, откуда информация была извлечена. Если данные потребуются повторно, то уже не надо будет терять время на обращение к ОЗУ – их можно получить из кэш значительно быстрее. "Удачные" обращения в кэш-память называет попаданиями в кэш. Процент попаданий тем выше, чем больше размер кэш-памяти, поэтом у высокопроизводительные процессоры комплектуют повышенным объемом памяти.

Поскольку объем кэша существенно меньше объема оперативной памяти, его контроллер тщательно следит за тем, какие данные следует сохранять в кэш, а какие заменять: удаляется та информация, которая используется реже, или не используется совсем. Контроллер также обеспечивает своевременную запись измененных данных из кэша обратно в основное ОЗУ.

По принципу записи результатов различают два типа КЭШ-памяти:

• КЭШ-память "с обратной записью" - результаты операций прежде, чем их записать в ОП, фиксируются в КЭШ-памяти, а затем контроллер КЭШ-памяти самостоятельно перезаписывает эти данные в ОП;
• КЭШ-память "со сквозной записью" - результаты операций одновременно, параллельно записываются и в КЭШ-память, и в ОП.

В современных компьютерах кэш-память обычно реализуется по двухуровневой схеме. При этом первичный кэш (уровень 1) встроен непосредственно внутрь процессора, а вторичный (уровень 2) устанавливается на системной плате.

Энергонезависимая память CMOS - используется для того, чтобы программы, входящие в BIOS могли обнаружить нужные параметры оборудования. Содержимое CMOS не стирается при выключении компьютера, в отличие от ПЗУ данные в нее можно заносить и изменять в соответствии с составом оборудования компьютера. В микросхеме CMOS хранятся данные о процессоре, дисках, показания системного таймера (поэтому даже в выключенном состоянии компьютер отслеживает время и календарь).