Cách hoạt động của bộ nhớ Cache trong CPU như thế nào?

Danh mục sản phẩm

Công nghệ

Review

Hướng dẫn

Tuyển dụng

Tin tức khuyến mại

Tin tức build PC

Sự kiện

Cách hoạt động của bộ nhớ Cache trong CPU như thế nào?

0 08-10-2019, 2:05 pm

Việc phát minh ra bộ nhớ cache (bộ nhớ đệm) là một trong những sự kiện quan trọng nhất trong lịch sử khoa học máy tính. Nhưng bộ nhớ cache là gì, chúng hoạt động như thế nào lại thì hầu như mọi người đều chưa rõ. Bài viết này chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về bộ nhớ cache và cách thức hoạt động của nó.

Bộ nhớ cache là gì?

Hiểu theo cách đơn giản, bộ nhớ cache là bộ nhớ nhanh. Nó chứa một nhóm bộ nhớ nhỏ, chứa các hướng dẫn mà máy tính rất có thể sẽ cần khi thực hiện một tác vụ cụ thể. Máy tính tải thông tin đó vào bộ đệm bằng các thuật toán phức tạp và kiến ​​thức về mã lập trình. Mục đích của việc có một hệ thống bộ cache trong máy tính là để đảm bảo CPU có quyền truy cập không bị cản trở vào dữ liệu mà nó cần.

Hiện nay thì máy tính có 3 loại bộ nhớ, đầu tiên là bộ nhớ chính được tìm thấy trong ổ cứng hoặc SSD. Nó là kho lưu trữ lớn nhất của bộ nhớ trong máy. Sau đó, có RAM hoặc bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, nhanh hơn nhưng nhỏ hơn thiết bị bộ nhớ chính. Cuối cùng, các đơn vị bộ nhớ trong chính CPU được gọi là bộ nhớ cache. Trong 3 loại bộ nhớ trên, bộ nhớ cache là nhanh nhất trong tất cả các loại bộ nhớ.

Bộ nhớ cache có bao nhiêu cấp độ?

Các CPU ban đầu chỉ sử dụng một cấp bộ nhớ cache, nhưng khi công nghệ phát triển, cần phải tách các khu vực truy xuất bộ nhớ này để các hệ thống có thể theo kịp. Ba cấp độ là: Bộ đệm L1 - Đây là bộ đệm chính. Nó nhanh, nhưng nó cũng nhỏ, vì vậy nó bị giới hạn như những gì nó có thể lưu trữ. Nó thường được nhúng trong chip xử lý.Bộ đệm L2 - Còn được gọi là bộ đệm thứ cấp, bộ đệm L2 có thể được nhúng trên chip xử lý hoặc trên một chip riêng với một bus tốc độ cao kết nối nó với CPU.Bộ đệm L3 - Bộ đệm xử lý này là bộ nhớ chuyên dụng có thể dùng làm bản sao lưu cho bộ đệm L1 và L2 của bạn. Nó có thể không nhanh như vậy, nhưng nó giúp tăng hiệu suất của L1 và L2 của bạn.

Xem thêm: CPU tốt nhất dùng để Rendering

                  CPU và những điều bạn cần phải biết trước khi build PC

Cách thức hoạt động của cache?

Khi một chương trình khởi động trên máy tính của bạn, dữ liệu sẽ truyền từ RAM vào bộ đệm L3, rồi L2 và đến L1 sẽ rót trực tiếp dữ liệu cho các nhân CPU xử lý. Trong khi chương trình đang chạy, CPU tìm kiếm thông tin cần chạy, bắt đầu từ bộ đệm L1 và làm việc ngược từ đó.

Độ trễ là thời gian cần thiết để lấy một phần thông tin. Bộ đệm L1 là nhanh nhất và do đó nó có độ trễ thấp nhất. Khi xảy ra lỗi bộ nhớ cache, độ trễ tăng lên khi máy tính phải tiếp tục tìm kiếm trong các bộ đệm khác nhau để tìm thông tin cần thiết. Bạn có thể xem bộ nhớ đệm như như một cái phễu rót dữ liệu và L1, L2, L3 giống như các tầng của cái phễu đó. Chúng “gia tốc” dữ liệu, làm cho tốc độ dữ liệu nhanh hơn theo từng “Level”. Từ L3, xuống L2 và L1, tốc độ truyền dữ liệu sẽ tăng lên đủ nhanh để giúp CPU có thể hoạt động hết công suất và phát huy tối đa sức mạnh của nó.

Kết luận

Mặc dù bộ nhớ cache không phải là thứ mà khi mua máy tính được thường xuyên quan tâm nhưng nó đáng để bạn kiểm tra. Bộ nhớ cache nhanh hơn sẽ có độ trễ ít hơn, làm cho chương trình của bạn chạy nhanh hơn và hiệu quả hơn. Qua bài viết này, hi vọng bạn sẽ hiểu rõ hơn về bộ nhớ cache và cách thức hoạt động của nó. Chúc bạn thành công!

Bài viết liên quan

 AMD RX 9060 XT vs NVIDIA RTX 5060 Ti: Cuộc So Kè Sức Mạnh Gaming Tầm Trung!

AMD RX 9060 XT vs NVIDIA RTX 5060 Ti: Cuộc So Kè Sức Mạnh Gaming Tầm Trung!

28-05-2025, 4:12 pm

Nếu bạn là một người theo dõi sát sao thị trường linh kiện máy tính, hẳn đã từng nghe qua câu nói vui "Nvidia -$50" khi nhắc đến chiến lược định giá của AMD Radeon trước đây. Tuy nhiên, tại sự kiện Computex 2025 vừa qua, AMD đã hoàn toàn phá vỡ xu hướng này, đặc biệt là ở phân khúc tầm trung – nơi mà yếu tố giá cả thực sự nắm giữ vai trò then chốt!

Edge for Business: Trình duyệt chuyên biệt đầu tiên của Microsoft cho doanh nghiệp

Edge for Business: Trình duyệt chuyên biệt đầu tiên của Microsoft cho doanh nghiệp

24-05-2025, 7:05 pm

Microsoft chính thức ra mắt Edge for Business – trình duyệt cho môi trường doanh nghiệp. Đây là bước tiến nhằm tối ưu trải nghiệm duyệt web trong công việc. Edge for Business hứa hẹn trở thành công cụ đắc lực cho các tổ chức hiện đại.

5 Cách Chèn Dòng Trong Excel Cực Nhanh Cho Dân Văn Phòng

5 Cách Chèn Dòng Trong Excel Cực Nhanh Cho Dân Văn Phòng

22-05-2025, 3:44 pm

Với 5 cách đơn giản, bạn có thể thực hiện thêm dòng trong Excel nhanh chóng để người dùng sử dụng trang tính tối ưu nhất.

KHÁM PHÁ GIAN HÀNG ASRock TẠI COMPUTEX 2025: GAMING VƯỢT GIỚI HẠN, AI VƯỢT TRÍ TƯỞNG TƯỢNG!

KHÁM PHÁ GIAN HÀNG ASRock TẠI COMPUTEX 2025: GAMING VƯỢT GIỚI HẠN, AI VƯỢT TRÍ TƯỞNG TƯỢNG!

21-05-2025, 4:55 pm

Computex 2025 đang biến Đài Bắc thành tâm điểm của thế giới công nghệ, và Nguyễn Công PC không thể bỏ qua một trong những gian hàng nổi bật nhất – ASRock....

KHÁM PHÁ GIAN HÀNG GIGABYTE TẠI COMPUTEX 2025: DẪN LỐI KỶ NGUYÊN AI!

KHÁM PHÁ GIAN HÀNG GIGABYTE TẠI COMPUTEX 2025: DẪN LỐI KỶ NGUYÊN AI!

21-05-2025, 2:40 pm

Computex 2025 – sự kiện công nghệ được mong chờ nhất năm – đang biến Đài Bắc thành tâm điểm của giới công nghệ toàn cầu. Và chắc chắn, một trong những gian hàng nổi bật nhất mà Nguyễn Công PC không thể bỏ qua chính là của GIGABYTE...

Bất Ngờ Từ Colorful Tại Computex 2025: Từ PC MEOW  Đến Siêu Phẩm Gaming

Bất Ngờ Từ Colorful Tại Computex 2025: Từ PC MEOW Đến Siêu Phẩm Gaming

21-05-2025, 9:38 am

Colorful Technology, một cái tên đã khẳng định vững chắc vị thế của mình trong ngành công nghiệp PC toàn cầu, đặc biệt là với các sản phẩm card đồ họa và...

Bật mí CPU thế hệ mới AMD Milan (Zen 3) và Genova (Zen 4)

Bật mí CPU thế hệ mới AMD Milan (Zen 3) và Genova (Zen 4)

08-10-2019, 11:06 am

Tại hội nghị HPC-AI Advisory Council UK, AMD đã tiết lộ chi tiết mới về kiến ​​trúc Zen 3 và Zen 4 của mình. Cùng với một lộ trình đưa ra cho chúng tôi dòng thời gian ra mắt và một số thông số kỹ thuật chính cho các dòng EPYC Milan và Genova, thế hệ tiếp theo của dòng vi xử lý trung tâm dữ liệu EPYC. Bài thuyết trình đã được tải lên YouTube và sau đó được đưa xuống một cách khá nhanh chóng, có thể là do công ty chưa sẵn sàng tiết lộ những chi tiết quan trọng này. Chúng tôi đã lấy một bản sao của video trước khi nó bị gỡ xuống và có một số chi tiết mới về kế hoạch tương lai của AMD.

AMD công bố dòng Card đồ họa Radeon RX 5500 Series mới nhất

AMD công bố dòng Card đồ họa Radeon RX 5500 Series mới nhất

07-10-2019, 8:51 pm

Hôm nay, AMD đã công bố dòng sản phẩm card đồ họa Radeon RX 5500 series mới nhất dựa trên kiến trúc RDNA của hãng. Dòng sản phẩm này được chế tạo nhằm mang tính đột phá trong phân khúc chủ đạo, mang đến hiệu quả cao nhất cho các game thủ trong các tựa game ở độ phân giải 1080p.

CPU Cascade Lake-X của Intel dành cho máy tính để bàn cao cấp: 18 nhân với giá dưới 1000 USD

CPU Cascade Lake-X của Intel dành cho máy tính để bàn cao cấp: 18 nhân với giá dưới 1000 USD

02-10-2019, 2:45 pm

Kingston HyperX ra mắt chuột chơi game không dây Pulsefire Dart và bộ sạc Qi.

Kingston HyperX ra mắt chuột chơi game không dây Pulsefire Dart và bộ sạc Qi.

30-09-2019, 9:19 pm

Intel SSD 665P: Kẻ thay thế Intel 660P nhanh hơn đáng kể trong benchmark.

Intel SSD 665P: Kẻ thay thế Intel 660P nhanh hơn đáng kể trong benchmark.

30-09-2019, 10:08 am

G-SYNC là gì và nó làm gì?

G-SYNC là gì và nó làm gì?

23-09-2019, 2:39 pm

mes
Chat Facebook(8h-22h30)
mes
Chat Zalo(8h-22h30)
khuyen-mai

Thêm sản phẩm vào giỏ hàng thành công!