назначение, виды и поколения кэш-памяти

Одним из важнейших устройств компьютера является память, или запоминающее устройство (ОЗУ). По определению, данном в книге
"Информатика в понятиях и терминах", ОЗУ - "функциональная часть цифровой вычислительной машины, предназначенной для записи,
хранения и выдачи информации, представленных в цифровом виде." Однако под это определение попадает как собственно память, так и
внешние запоминающие устройства (типа накопителей на жестких и гибких дисках, магнитной ленты, CD-ROM), которые лучше отнести к
устройствам ввода/вывода информации. Таким образом под компьютерной памятью в дальнейшем будет пониматься только "внутренняя
память компьютера: ОЗУ, ПЗУ, кэш память и флэш-память".
Однако ОЗУ работает намного медленнее процессора. Другое дело - кэш. Очень быстрая и очень дорогая память. Но именно из-за
дороговизны в компьютерной системе объем кэш составляет всего 10-15% от объема обычной ОЗУ. А также используются специальные
алгоритмы работы материнской платы и процессора, обеспечивающие максимальную производительность при наличии встроенной кэш-
памяти.
Кэш-память – вид сверхбыстродействующей компьютерной памяти, применяемый для ускорения доступа к данным из оперативной памяти.
Кэш-память хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько
раз меньше, чем к оперативной памяти, а в большинстве случаев необходимая информация находится в кэш-памяти, то кэширование
позволяет существенно ускорить работу компьютера.
Цель данной работы рассмотреть назначения, виды, поколения и основные характеристики кэш-памяти.

Кэш-память, появившаяся в конце 80-х, первоначально была доступна немногим и зачастую ей пророчили короткое будущее: цены на нее
были астрономические, а реальной прибавки быстродействия было недостаточно. Однако бум высоких технологий в 90-х изменил
отношение пользователей и специалистов к подобному явлению: сейчас кэш любят и уменьшают зачастую в случае опять же дороговизны
со слезами.
Выпустив 486 процессор, фирма Intel произвела настоящую революцию. Здесь не только наличие встроенного математического
сопроцессора и умножение частоты, но еще и наличие встроенного кэш. Грустно признать, но с этого момента подобных революций Intel уже
не производила.
После этого был Pentium Pro, несущий на себе уже два уровня кэш-памяти, а затем и Pentium II, аналогичный предыдущему, но более быстрый
и более дешевый.
Затем наметилось разделение: встроенный кэш второго уровня обеспечивал серьезный подъем производительности, но стоил дорого.
Поэтому в дешевых моделях процессоров (Celeron Covington – 266-300 МГц) его устанавливать не спешили (опять же есть мнение, что кэш-
то там есть, просто его работа запрещена).
Однако в следующей модели Celeron – Mednocino (300-433 МГц) кэш второй памяти уже был. И на сегодняшний день, по крайней мере Intel,
больше не заявляет о том, что собирается лишать какой-либо свой будущий процессор этого полезного довеска.