Разница между кэш-памятью и оперативной памятью
Обновлено: 29.06.2024
ОЗУ и кэш-память | Разница между ОЗУ и кэш-памятью
На этой странице сравнивается ОЗУ и кэш-память и упоминается разница между ОЗУ и кэш-памятью.
Что такое оперативная память?
ОЗУ — это энергозависимая память. Он не сохраняет данные при отключении питания или сбое. При выключении компьютера все данные ОЗУ теряются. Следовательно, когда компьютер снова включается, BIOS считывает ОС (операционную систему) и связанные файлы с жесткого диска (жесткого диска) и загружает их обратно в ОЗУ. Оперативная память хранит свои данные в последовательности ячеек памяти, к которым можно обращаться в любом порядке, отсюда и название «Оперативная память».
Следующие строки приведены в ОЗУ для адреса.
CS : Выбор микросхемы
ADD : Адрес или место для чтения или записи
WR : Запись/чтение , устанавливается либо на 0 (для чтения), либо на 1 (для записи)
DATA : n-битное значение данных, которое должно быть сохранено в памяти
OUT : n-битное значение, сохраненное в ADD
Пример: 2 24 x 16 RAM, которые содержат 2 24 или 16M слов, каждое из которых имеет длину 16 бит.
ОЗУ требуется 24 адресных строки. Его общая емкость хранения составляет 2 24 x 16 = 2 28 бит.
Ниже приведены типы оперативной памяти.
• DRAM (динамическая оперативная память)
• SDRAM (синхронная динамическая оперативная память)
• DRDRAM (прямая динамическая оперативная память Rambus)
• SRAM (статическая оперативная память) )
• VRAM (видеооперативная память)
• Виртуальная память
Что такое кэш-память?
Кэш-память — это память, расположенная в самом процессоре и используемая для ускорения работы компьютера. Кэш-память действует как буфер между ЦП и ОЗУ.
Существует три типа кэш-памяти: L1, L2 и L2 >>.
Давайте разберемся, насколько это полезно, выполнив следующие шаги.
• Шаг 1: ЦП запрашивает данные.
• Шаг 2: Кэш возвращает данные, если они доступны в его хранилище. Это ускоряет процесс. Если его нет, он запрашивает данные из оперативной памяти.
• Шаг 3: ОЗУ копирует данные в кэш.
• Шаг 4: Данные отправляются в ЦП.
Чем больше объем кэш-памяти, тем выше будет производительность. Следовательно, современные процессоры включают до 8 МБ или более кэш-памяти. На рисунке 2 показано сравнение ОЗУ и кэш-памяти (L1/L2) по пропускной способности, задержке и размеру.
Разница между ОЗУ и кэш-памятью
В следующей таблице указаны различия между ОЗУ и кэш-памятью.
| Возможности | ОЗУ | Кэш-память |
|---|---|---|
| • Что это такое? | Форма хранения данных, в которой хранятся данные и машинный код. Он используется в любом компьютере, ноутбуке или мобильном телефоне. | Компонент компьютера, который хранит данные, чтобы будущие запросы на эти данные могли обслуживаться быстрее. |
| Быстрая | В 10–100 раз быстрее, чем оперативная память | |
| • Емкость | Больше | Меньше |
| • Стоимость | Высокая | Выше |
| • Приложение или использование | Операционные системы, приложения или программы, используемые данные | Часто используемые программные инструкции и данные |
| DRAM, SRAM, MRAM | Кэш L1, Кэш L2, Кэш L3 |
Также см. разделы RAM и ROM, MRAM, SRAM и DRAM, в которых сравниваются RAM и ROM и упоминается разница между RAM, ROM и типами RAM.
Основное различие между кешем и ОЗУ заключается в том, что кеш — это компонент быстрой памяти, в котором хранятся часто используемые ЦП данные, а ОЗУ — это вычислительное устройство, в котором хранятся данные и программы, используемые в данный момент ЦП.
Кэш — это небольшой и быстрый компонент памяти компьютера. Он содержит копии данных, которые обычно используются процессором. С другой стороны, ОЗУ является основной памятью, в которой хранятся программы и данные, которые используются в данный момент. Это помогает процессору получать доступ к данным за минимальное время. Кэш быстрее оперативной памяти. Если данные недоступны в кеше, ЦП будет обращаться к ОЗУ.
Ключевые области
<р>1. Что такое кэш– определение, функциональность
2. Что такое ОЗУ
– определение, функциональность
3. Разница между кэшем и оперативной памятью
– Сравнение ключевых различий
Ключевые термины
Кэш, , основная память, основная память, ОЗУ
Что такое кеш
Кэш хранит часто используемые ЦП данные. ЦП сначала проверяет кэш на наличие необходимых данных. Несмотря на то, что оперативная память быстрая, она не такая быстрая, как кеш.Таким образом, хранение часто необходимых данных в кэше полезно для увеличения скорости вычислений.
Рисунок 1. Кэш и ОЗУ
Существует три типа кеша. Кэш первого уровня самый маленький. Он расположен внутри центрального процессора или процессора. Таким образом, он работает с той же скоростью, что и процессор. Кэши уровня 2 и уровня 3 являются внешними. Кэш 2-го уровня больше, чем кеш-память 1-го уровня. Если требуемые данные недоступны в кэш-памяти 1-го уровня, ЦП проверяет кэш-память 2-го уровня. Если требуемые данные недоступны как в кэшах уровня 1, так и в кэшах уровня 2, ЦП проверяет кэш уровня 3. Если требуемые данные недоступны ни в одном из этих кэшей, ЦП будет обращаться к ОЗУ. Кэш первого уровня — самый быстрый из всех. Процессор может иметь несколько ядер. Ядро — это исполнительный блок процессора. Каждое ядро может иметь отдельные кэши уровня 1 и уровня 2. Кэш уровня 3 используется всеми ядрами.
Что такое оперативная память
ОЗУ также называют основной памятью или первичной памятью. Обычно программы хранятся на жестком диске. Процессору требуется больше времени для доступа к жесткому диску. Поэтому программы, которые должны выполняться, помещаются в оперативную память, чтобы их можно было выполнить быстрее. Для доступа к данным из ОЗУ требуется совсем немного времени по сравнению с доступом к данным из вторичного носителя данных, такого как жесткий диск или твердотельный накопитель.
Рисунок 1: ОЗУ
RAM означает оперативную память. Это энергозависимая память, для хранения данных которой требуется непрерывный поток энергии. Прерывания или сбои питания могут привести к удалению данных, хранящихся в ОЗУ. Он может иметь 32-битные или 64-битные пути данных. Это относится к количеству битов, которые передаются за 1 такт. Компьютер с большим объемом оперативной памяти будет иметь более высокую производительность.
В основном существует два типа ОЗУ: SRAM (статическая RAM) и DRAM (динамическая RAM). DRAM состоит из конденсатора и транзистора. Конденсатор может меняться, разряжаться и представлять собой логическую единицу и логический ноль. Из-за конденсатора возникает ток утечки, который приводит к потере заряда конденсатора. Это может удалить содержимое в DRAM. Следовательно, DRAM требует постоянных циклов обновления для сохранения данных. Кроме того, SRAM содержит триггеры для хранения данных. Он не требует циклов обновления для сохранения данных, как в DRAM. SRAM быстрее и дороже, чем DRAM.
Связь между кэшем и оперативной памятью
Разница между кэшем и оперативной памятью
Определение
Кэш — это компонент компьютера, который хранит данные, чтобы будущие запросы на эти данные могли обслуживаться быстрее. ОЗУ – это форма компьютерного хранилища данных, в которой хранятся данные и машинный код, используемые в данный момент.
Скорость
ОЗУ работает быстрее, чем вторичные носители данных, но не так быстро, как кэш.
Хотя оперативная память стоит дорого, она не так дорога, как кеш.
Емкость
Емкость кеша меньше, чем у оперативной памяти, которая имеет большую емкость.
Использование
Кэш содержит часто используемые ЦП данные. ОЗУ содержит программы и данные, которые в данный момент выполняются процессором.
Заключение
Кэш и ОЗУ являются энергозависимой памятью. Разница между кешем и ОЗУ заключается в том, что кеш — это компонент быстрой памяти, в котором хранятся часто используемые ЦП данные, а ОЗУ — это вычислительное устройство, в котором хранятся данные и программы, используемые в данный момент ЦП. Короче говоря, кеш быстрее и дороже, чем оперативная память.
Ссылка:
<р>1. Объяснение кэш-памяти ЦП — что такое кэш-память?, Анимационные видеоролики PowerCert, 27 ноября 2016 г., доступно здесь.2. Объяснение ОЗУ — оперативная память, анимационные видеоролики PowerCert, 2 октября 2016 г., доступно здесь. <р>1. «Базовая блок-схема кэша» от kapil garg (CC BY 2.0) через Flickr
2. «942645» (CC0) через pxhere
Об авторе: Литми
Литми имеет степень бакалавра наук в области разработки компьютерных систем и готовится к получению степени магистра компьютерных наук. Она с удовольствием делится своими знаниями в области программирования, науки о данных и компьютерных систем.
Наши настольные компьютеры, ноутбуки и любые другие электронные устройства работают благодаря объему памяти и скорости. Благодаря этим аспектам кэш и оперативная память становятся неотъемлемой частью любого электронного устройства. Кэш и ОЗУ — это энергозависимая память, которая используется для уменьшения среднего времени, необходимого для доступа к данным из основной памяти.
Читатели, которые читают это, также читают:
Кэш и оперативная память
Основное различие между кэшем и оперативной памятью заключается в том, что кэш быстрее, меньше и дороже по сравнению с оперативной памятью. Кэш — это более быстрый компонент виртуальной памяти, который регулярно и часто сохраняет данные и программы из ЦП, в то время как, с другой стороны, ОЗУ — это виртуальное вычислительное устройство, в котором текущие данные и программы хранятся ЦП. Кэш содержит документы и файлы данных и программы, которые обычно требуются и используются ЦП, в то время как ОЗУ служит основной памятью и хранит данные и программы, используемые в данный момент.
ЦП проверяет кэш на наличие необходимых ему данных среди трех типов, а именно кэшей уровня 1, уровня 2 и уровня 3. Уровень 1 небольшой и расположен внутри ЦП, тогда как уровень 2 и уровень 3 находятся за пределами ЦП и больше по сравнению с уровнем 1.
ОЗУ — это основная, необходимая или первичная память, которая помогает быстрее и быстрее выполнять назначенные задачи, поскольку ЦП требует больше времени для доступа и получения данных с жесткого диска. Таким образом, для поддержания данных требуется непрерывный и безостановочный поток энергии. Существует два типа оперативной памяти: SRAM и DRAM.
Таблица сравнения кэш-памяти и оперативной памяти
Что такое кэш?
В вычислениях есть компонент, который хранит данные для дальнейшего использования. Это аппаратное или программное обеспечение называется кешем, который ранее был сохранен как копия в другом месте. Кэш небольшой, экономичный и эффективный. Когда мы очищаем этот кеш, мы удаляем поврежденные файлы и ненужные данные, чтобы повысить производительность нашего ПК. Существует три типа кешей: аппаратные кеши, сетевые кеши и программные кеши.
Аппаратные кэши — это набор или запись памяти для временного виртуального хранилища данных, которые могут использоваться или не использоваться снова и снова. Они используются процессором и жестким диском. Внутрисетевой кеш — это подход к развитию интернет-инфраструктуры в сторону от парадигмы, ориентированной на хост, и сквозного принципа. Они состоят из информационно-ориентированных сетей, политик, TLRU, LFRU и т. д. Кэш программного обеспечения управляется аппаратным обеспечением и разнообразным программным обеспечением. К ним относятся дисковый кеш, веб-кэш, память и другие кеши.
Кэши очень удобно использовать. Они заставляют все работать быстрее, а также экономят данные. Футуристически они используются для сохранения данных в долгосрочной перспективе. Как и у всего есть свои плюсы и минусы, даже у кешей есть минусы, например, они занимают много места для хранения. Они также повреждают данные и приводят к тому, что приложение работает неадекватно, и не позволяют этим приложениям загружать последнюю версию веб-страницы.
Что такое оперативная память?
Оперативная память была изобретена в 1947 году с помощью William Tube. Он был изготовлен в Манчестерском университете, Англия. Оперативная память, которая в настоящее время является твердотельной памятью, была впервые изобретена в 1968 году Робертом Деннардом и также известна как DRAM.
ОЗУ означает оперативную память, которая была определена как форма виртуальной памяти, которая легко читается и может быть изменена в любом необходимом порядке. Он виртуально хранит данные и механические коды. Существует два типа оперативной памяти: статическая оперативная память или SRAM и динамическая оперативная память или DRAM.
SRAM хранит данные с использованием шести транзисторных ячеек памяти, поэтому ее производство, хотя и более дорого, но дорого только из-за более высокой скорости и меньшего динамического энергопотребления по сравнению с DRAM. DRAM хранит данные, используя пару транзисторов и конденсаторов. Его производство дешевле, чем SRAM, и он является преобладающей формой компьютерной памяти.
Оперативная память обычно используется в качестве временного хранилища. Это рабочее пространство для операционной системы, но оно также используется в RAM-диске, виртуальной памяти и теневой оперативной памяти. Оперативная память имеет свои плюсы и минусы. Его плюсами являются высокая скорость, энергозависимость, быстрая память, меньшее энергопотребление и длительное время автономной работы. С другой стороны, его минусы: дороговизна, ограниченное пространство и медленнее по сравнению с кешем ЦП.
Основные различия между кэшем и оперативной памятью
- Кэши – это виртуальные и электронные компоненты, в которых хранятся часто используемые данные. С другой стороны, ОЗУ — это компьютеризированный компонент, в котором хранятся используемые в данный момент данные.
- Кэш работает быстрее, чем ОЗУ. Хотя оперативная память работает быстрее, чем вторичные носители информации.
- Кэш дороже оперативной памяти.
- Емкость кеша меньше, чем емкость ОЗУ.
- Кэш содержит часто используемые данные и программы ЦП. ОЗУ содержит программы и данные, которые в данный момент выполняются процессором.
- Кэш подразделяется на уровень 1, уровень 2 и уровень 3. В то время как ОЗУ подразделяется на SRAM и DRAM.
Заключение
Хотя и кеш, и ОЗУ являются энергозависимой памятью и помогают быстрому функционированию ПК, они совершенно разные.Как следует из определения, кэш — это аппаратный или программный компонент быстрой памяти, который помогает хранить часто используемые данные и программы в ЦП, а ОЗУ — это вычислительное устройство, в котором хранятся текущие используемые данные.
В целом кэш быстрее, меньше и дороже по сравнению с оперативной памятью. Благодаря более быстрой основной памяти, меньшему времени доступа, высокой скорости доступа к данным и более быстрому выводу, Cache очень выгоден для вычислительных устройств.
С другой стороны, ОЗУ, изобретенное в 2000-х годах, представляет собой прикладную программу, используемую для хранения текущих данных. Он очень изменчив, недорог, быстр и менее энергоемок со своей стороны. Следовательно, и кеш, и оперативная память — две вещи в одном стручке. Они нужны друг другу, чтобы хорошо функционировать.
Кэш-память — это небольшая и высокоскоростная область доступа. Он используется для хранения часто используемых данных. Всякий раз, когда это необходимо, эти данные быстро передаются центральному процессору. Доступ к кэш-памяти осуществляется с очень высокой скоростью по сравнению с обычной основной памятью. Эта память часто находится в ЦП. Он был разработан, чтобы соответствовать скорости процессора; это Static-RAM, SRAM. Эти SRAM быстрее и дороже, чем DRAM.
Кэш-память расположена между основной памятью и процессором. Если процессору необходимо записать или прочитать ячейку основной памяти, он проверяет доступность ячейки памяти в кеше. Это делается путем сравнения адреса ячейки памяти со всеми тегами в кеше, которые могут содержать этот конкретный адрес. Если ячейка памяти найдена в кеше, это считается попаданием в кэш, а если нет, то в этом случае это считается промахом кеша. Первичный кэш находится ближе всего к процессору. Вторичный кэш расположен на втором ближайшем месте процессора.
Основная память также известна как оперативная память (ОЗУ). Это блок памяти, который напрямую взаимодействует с центральным процессором (ЦП). Это изменчивый источник данных. Его можно описать как большой массив, состоящий из слов или байтов. Оперативная память связана с процессором своей адресной шиной и шиной данных. Эти шины состоят из электрических цепей или битов. Основная память на самом деле построена из чипов DRAM или Dynamic RAM. Они известны своим компактным размером и возможностью более быстрого доступа. Важно отметить, что компьютер может манипулировать только данными, которые находятся в основной памяти. Типичный «модуль» настольной памяти выглядит длинным и тонким. Он устанавливается в слоты для модулей памяти, имеющиеся на материнской плате. Современные модули памяти бывают различной емкости: 256 МБ, 512 МБ, 1 ГБ, 2 ГБ, 4 ГБ и 8 ГБ; объем основной памяти ограничен.
Сравнение кэш-памяти и основной памяти:
Основная память (ОЗУ)
Кэш-память
Основная память также известна как оперативная память. Это блок памяти, который напрямую взаимодействует с центральным процессором (ЦП)
Кэш-память используется для хранения часто используемых данных для быстрого доступа к данным, когда это необходимо.
Читайте также: