íàøåì ïðèìåðå, áûñòðîäåéñòâèå ïðîöåññîðà ïðèìåðíî â 14 ðàç âûøå ñêîðîñòè îïåðàòèâíîé ïàìÿòè. Ñ ðàçâèòèåì íàó÷íîãî ïðîãðåññà ñêîðîñòü ïàìÿòè óâåëè÷èëàñü ñ 16 ÌÃö (60 íñ) äî 333 Ìãö (3,0 íñ), â òî âðåìÿ êàê òàêòîâàÿ ÷àñòîòà ïðîöåññîðîâ âûðîñëà äî 3 ÃÃö è áîëåå. Òàêèì îáðàçîì, äàæå â ñàìûõ ñîâðåìåííûõ ñèñòåìàõ ïàìÿòü âñå åùå â 7,5 (èëè áîëåå) ðàç ìåäëåííåå ïðîöåññîðà. Êýø-ïàìÿòü ïîçâîëÿåò êîìïåíñèðîâàòü ýòó ðàçíîñòü.
Îñíîâíàÿ îñîáåííîñòü êýø-ïàìÿòè ïåðâîãî óðîâíÿ ñîñòîèò â òîì, ÷òî îíà âñåãäà èíòåãðèðîâàíà ñ ÿäðîì ïðîöåññîðà è ðàáîòàåò íà òîé æå ÷àñòîòå. Ýòî ñâîéñòâî â ñî÷åòàíèè ñ êîýôôèöèåíòîì ñîâïàäåíèé, ðàâíûì 90%, äåëàåò êýø-ïàìÿòü âàæíîé ñîñòàâëÿþùåé ýôôåêòèâíîñòè ñèñòåìû.
Êýø-ïàìÿòü âòîðîãî óðîâíÿ
Äëÿ òîãî ÷òîáû óìåíüøèòü îùóòèìîå çàìåäëåíèå ñèñòåìû, âîçíèêàþùåå ïðè êàæäîì ïðîìàõå êýøà, çàäåéñòâóåòñÿ êýø-ïàìÿòü âòîðîãî óðîâíÿ.
Ðàçâèâàÿ àíàëîãèþ ñ ðåñòîðàíîì, êîòîðàÿ èñïîëüçîâàëàñü äëÿ îáúÿñíåíèÿ êýø-ïàìÿòè ïåðâîãî óðîâíÿ, ìîæíî îáîçíà÷èòü âòîðè÷íûé êýø êàê ñåðâèðîâî÷íûé ñòîëèê ñ "äåæóðíûìè" áëþäàìè, ðàñïîëîæåíèå êîòîðîãî ïîçâîëÿåò îôèöèàíòó ïðèíåñòè ëþáîå èç èìåþùèõñÿ áëþä ÷åðåç 15 ñåêóíä.  ñèñòåìå êëàññà Pentium (Socket 7) êýø-ïàìÿòü âòîðîãî óðîâíÿ óñòàíîâëåíà íà ñèñòåìíîé ïëàòå, ò.å. ðàáîòàåò íà òàêòîâîé ÷àñòîòå ñèñòåìíîé ïëàòû (66 ÌÃö, èëè 15 íñ). Ðàññìîòðèì ñèòóàöèþ, êîãäà âû çàêàçûâàåòå áëþäî, êîòîðîãî íåò â ÷èñëå ðàíåå ïðèíåñåííûõ.  ýòîì ñëó÷àå, âìåñòî òîãî ÷òîáû îòïðàâèòüñÿ íà êóõíþ è ÷åðåç 60 ñåêóíä ïðèíåñòè ïðèãîòîâëåííîå áëþäî, îôèöèàíò â ïåðâóþ î÷åðåäü ïðîâåðÿåò ñòîëèê ñ äåæóðíûìè áëþäàìè. Ïðè íàëè÷èè òàì çàêàçàííîãî áëþäà îí âîçâðàùàåòñÿ óæå ÷åðåç 15 ñåêóíä. Ðåçóëüòàò â ðåàëüíîé ñèñòåìå âûðàæàåòñÿ â ñëåäóþùåì: âìåñòî ñíèæåíèÿ áûñòðîäåéñòâèÿ ñèñòåìû ñ 233 äî 16 Ìãö è ñîîòâåòñòâåííî ñêîðîñòè îñíîâíîé ïàìÿòè äî 60 íñ ïðîèñõîäèò èçâëå÷åíèå íåîáõîäèìûõ äàííûõ èç êýø-ïàìÿòè âòîðîãî óðîâíÿ, ñêîðîñòü êîòîðîé ðàâíà 15 íñ (66 ÌÃö). Òàêèì îáðàçîì, áûñòðîäåéñòâèå ñèñòåìû èçìåíÿåòñÿ ñ 233 äî 66 Ìãö.
Áîëåå ñîâðåìåííûå ïðîöåññîðû ñîäåðæàò âñòðîåííóþ êýø-ïàìÿòü âòîðîãî óðîâíÿ, êîòîðàÿ ðàáîòàåò íà òîé æå ñêîðîñòè, ÷òî è ÿäðî ïðîöåññîðà, ïðè÷åì ñêîðîñòè êýø-ïàìÿòè ïåðâîãî è âòîðîãî óðîâíåé îäèíàêîâû. Åñëè îïèñûâàòü íîâûå ìèêðîñõåìû ñ ïîìîùüþ àíàëîãèé, òî â ýòîì ñëó÷àå îôèöèàíò ðàçìåùàåò ñòîëèê ñ äåæóðíûìè áëþäàìè ðÿäîì ñ òåì ñòîëèêîì, çà êîòîðûì âû ñèäèòå. Ïðè ýòîì, åñëè çàêàçàííîãî áëþäà íà âàøåì ñòîëå íåò (ïðîìàõ êýø-ïàìÿòè ïåðâîãî óðîâíÿ), îôèöèàíòó âñåãî ëèøü íåîáõîäèìî äîòÿíóòüñÿ ê íàõîäÿùåìóñÿ ðÿäîì ñòîëèêó ñ äåæóðíûìè áëþäàìè (êýø-ïàìÿòü âòîðîãî óðîâíÿ), ÷òî ïîòðåáóåò ãîðàçäî ìåíüøå âðåìåíè, ÷åì 15-ñåêóíäíàÿ ïðîãóëêà íà êóõíþ, êàê ýòî áûëî â áîëåå ðàííèõ êîíñòðóêöèях.
Ñâîéñòâà ïðîöåññîðà
Ïî ìåðå ïîÿâëåíèÿ íîâûõ ïðîöåññîðîâ èõ àðõèòåêòóðà äîïîëíÿåòñÿ âñå íîâûìè è íîâûìè âîçìîæíîñòÿìè, êîòîðûå ïîçâîëÿþò íå òîëüêî óëó÷øèòü ýôôåêòèâíîñòü âûïîëíåíèÿ òåõ èëè èíûõ ïðèëîæåíèé, íî è ïîâûñèòü íàäåæíîñòü öåíòðàëüíîãî ïðîöåññîðà â öåëîì.
SMM
Çàäàâøèñü öåëüþ ñîçäàíèÿ âñå áîëåå áûñòðûõ è ìîùíûõ ïðîöåññîðîâ äëÿ ïîðòàòèâíûõ êîìïüþòåðîâ, Intel ðàçðàáîòàëà ñõåìó óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì. Ýòà ñõåìà ïîçâîëÿåò ïðîöåññîðàì ýêîíîìíî èñïîëüçîâàòü ýíåðãèþ áàòàðåè è òàêèì îáðàçîì ïðîäëèòü ñðîê åå ñëóæáû. Òàêàÿ âîçìîæíîñòü âïåðâûå áûëà ðåàëèçîâàíà êîìïàíèåé Intel â ïðîöåññîðå 486SL, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ óñîâåðøåíñòâîâàííîé âåðñèåé ïðîöåññîðà 486DX. Âïîñëåäñòâèè, êîãäà âîçìîæíîñòè óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì ñòàëè áîëåå óíèâåðñàëüíûìè, èõ íà÷àëè âñòðàèâàòü â Pentium è âî âñå ïðîöåññîðû áîëåå ïîçäíèõ ïîêîëåíèé. Ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì ïðîöåññîðîâ íàçûâàåòñÿ SMM (System Management Mode - ðåæèì óïðàâëåíèÿ ñèñòåìîé).
SMM ôèçè÷åñêè èíòåãðèðîâàíà â ïðîöåññîð, íî ôóíêöèîíèðóåò íåçàâèñèìî. Áëàãîäàðÿ ýòîìó îíà ìîæåò óïðàâëÿòü ïîòðåáëåíèåì ìîùíîñòè, â çàâèñèìîñòè îò óðîâíÿ àêòèâíîñòè ïðîöåññîðà. Ýòî ïîçâîëÿåò ïîëüçîâàòåëþ îïðåäåëÿòü èíòåðâàëû âðåìåíè, ïî èñòå÷åíèè êîòîðûõ ïðîöåññîð áóäåò ÷àñòè÷íî èëè ïîëíîñòüþ âûêëþ÷åí. Äàííàÿ ñõåìà òàêæå ïîääåðæèâàåò âîçìîæíîñòü ïðèîñòàíîâêè/âîçîáíîâëåíèÿ, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò ìãíîâåííî âêëþ÷àòü è îòêëþ÷àòü ìîùíîñòü, ÷òî îáû÷íî èñïîëüçóåòñÿ â ïîðòàòèâíûõ êîìïüþòåðàõ. Ñîîòâåòñòâóþùèå ïàðàìåòðû óñòàíàâëèâàþòñÿ â BIOS.
Ñóïåðñêàëÿðíîå âûïîëíåíèå
 ïðîöåññîðàõ Pentium ïÿòîãî è ïîñëåäóþùèõ ïîêîëåíèé âñòðîåí ðÿä âíóòðåííèõ êîíâåéåðîâ, êîòîðûå ìîãóò âûïîëíÿòü íåñêîëüêî êîìàíä îäíîâðåìåííî. Ïðîöåññîð 486 è âñå ïðåäøåñòâóþùèå â òå÷åíèå îïðåäåëåííîãî îòðåçêà âðåìåíè ìîãëè âûïîëíÿòü òîëüêî îäíó êîìàíäó. Òåõíîëîãèÿ îäíîâðåìåííîãî âûïîëíåíèÿ íåñêîëüêèõ êîìàíä íàçûâàåòñÿ ñóïåðñêàëÿðíîé. Áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ äàííîé òåõíîëîãèè è îáåñïå÷èâàåòñÿ äîïîëíèòåëüíàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðîöåññîðîì 486.
Ñóïåðñêàëÿðíàÿ àðõèòåêòóðà îáû÷íî àññîöèèðóåòñÿ ñ ìèêðîñõåìàìè RISC (Reduced Instruction Set Computer - êîìïüþòåð ñ óïðîùåííîé ñèñòåìîé êîìàíä). Ïðîöåññîð Pentium - îäíà èç ïåðâûõ ìèêðîñõåì CISC (Complex Instruction Set Computer - êîìïüþòåð ñî ñëîæíîé ñèñòåìîé êîìàíä), â êîòîðîé ïðèìåíÿåòñÿ ñóïåðñêàëÿðíàÿ òåõíîëîãèÿ, ðåàëèçîâàííàÿ âî âñåõ ïðîöåññîðàõ ïÿòîãî è ïîñëåäóþùèõ ïîêîëåíèé.
Ðàññìîòðèì íà ïðèìåðå óñòàíîâêè ýëåêòðè÷åñêîé ëàìïî÷êè èíñòðóêöèè CISC.
