ذاكرة التخزين المؤقت الذكية من Intel: ما هي وكيف تعمل وما الغرض منها؟

سنخبرك اليوم ما هو Intel Smart Cache ، وهو أحد المصطلحات التي ربما تكون أكثر صوتًا بالنسبة لك بخصوص الفريق الأزرق. لقد سمعنا هذا اللقب منذ عام 2011 تقريبًا ، والحقيقة هي أننا نراه الآن في أي مجموعة من مواصفات وحدة المعالجة المركزية Intel . ومع ذلك ، ما هو مفيد وما هو التسويق؟

فهرس المحتويات

Intel Smart Cache ، مصطلح جديد لذاكرة المعالج

على سبيل المثال ، تفيد بنية وحدة النوى في معالجات Intel بشكل كبير في استخدام ذاكرة التخزين المؤقت. إنها بنية أكثر تكلفة لإنشاء ، لكنها تتيح المزيد من التخزين المؤقت.

من ناحية أخرى ، لدينا خوارزميات داخلية مختلفة تعمل على تحسين قراءة الشفرة طالما أن ذاكرة التخزين المؤقت أكثر كفاءة.

المثال الأكثر وضوحًا هو فكرة حظر التخزين المؤقت (أو استخدام التخزين المؤقت حسب الكتل). تسعى هذه الخوارزمية إلى تقسيم الحلقات الكبيرة إلى كتل أصغر (فرق ​​تسد) .

لتبسيط الأمر ، يمكننا القول أنه بدلاً من الانتقال من 1 إلى 10000 ، سننتقل من 1 إلى 10000 مرة.

عشرة آلاف قيمة لا تتناسب مع ذاكرة التخزين المؤقت L1 ، لذلك لكل قيمة جديدة علينا "النزول والبحث عنها" حتى DRAM . من ناحية أخرى ، تتناسب عشر قيم مع L1 ، لذا سيتعين علينا فقط النزول إلى DRAM 10 مرات. القيمة الحادية عشرة التي نبحث عنها (1 مرة أخرى) سنجدها في ذاكرة التخزين المؤقت L1 .

يمكننا حساب العشرات من التقنيات والتحسينات مثل هذه وهي التفاصيل الصغيرة التي تجعل Intel Smart Cache تطبيقًا مثيرًا للاهتمام.

تطور Intel Smart Cache

مع وجود كل هذه القاعدة بالفعل ، علينا أن نضع أنفسنا في عام 2009 ~ 2011 ، حيث نبدأ في رؤية معالجات أكثر كفاءة.

حدث الانتقال إلى 2 و 4 نوى مؤخرًا ، ولكن لا تزال هناك العديد من المشاكل لكونها تقنية جديدة. كانت البنيات جديدة وفقد الكثير من البيانات أو لم يتم استخدامها. من ناحية أخرى ، كان الاستهلاك فلكيًا ، وبصفة عامة ، كانت هناك حاجة إلى أفكار جديدة لتحسين هذا النظام الأساسي.

ومع ذلك ، كانت فكرة ذاكرة التخزين المؤقت المشتركة في أذهان الكثيرين وبقيت فقط لتنفيذها بشكل صحيح. تمكنا من رؤية بعض الطرز السابقة ذات التطبيقات المماثلة ، ولكن ربما تم إنشاء Intel Smart Cache كبديل موثوق به وثابت.

أهم النماذج التي بدأت في مشاركة ذاكرة التخزين المؤقت كانت Intel Core من الأجيال الأولى. بالكاد كان لديهم 2 أو 3 ميغابايت من ذاكرة التخزين المؤقت بين المستويات الثلاثة ، لكننا رأينا بالفعل أول تطبيقات لهذه "التكنولوجيا" هناك . في الواقع ، في نفس مقالة Intel يمكنك أن ترى كيف تجري باستمرار مقارنات مع المعالجات ذات ذاكرة التخزين المؤقت غير المشتركة.

نوصي بتراكب Unigine: ما هو وما هي وظائفه؟

بمرور الوقت ، سمح لنا التطور الطبيعي للتكنولوجيا بإضافة ذكريات أسرع وكمية أكبر وخوارزميات أفضل. اليوم ، يبلغ متوسط الموديلات الموجهة نحو المستخدم 12 ~ 16 ميجابايت مثل Intel Core i9-9900k أو i7-9700k .

أداء معالج Intel

ليس من الأخبار أن أداء Intel كان جيدًا جدًا في السنوات الأخيرة.

مع إصدار Intel Core الجديد ، حددوا طريق المستقبل لنماذج وحدة المعالجة المركزية المستقبلية. كان لديهم أداء ممتاز أحادي النواة ، وأداء جيد متعدد النواة ، وقد قمنا بتنظيمه بوضوح في ثلاثة نطاقات منفصلة. من منتصف 2000 إلى منتصف 2018 ، يمكننا القول دون تردد أن Intel قد هيمنت على السوق.

على الرغم من ذلك ، فقد رأينا في السنوات الأخيرة كيف أنها كانت تسترخي أكثر من اللازم ، حيث أخرجت نماذج مع بعض المستجدات التي لم تقدم سوى "أكثر قليلاً" . من جانبها ، قامت AMD ببناء أساس متين تدريجيًا مثل معالجات Ryzen اليوم .

بسبب الهيكل الذي تستخدمه AMD ، تحتاج معالجاتها وتستفيد من وجود كميات كبيرة من ذاكرة التخزين المؤقت. لدرجة أن معظم طراز سطح المكتب الأعلى سيحمل حوالي 72 ميغابايت من ذاكرة التخزين المؤقت ويتوقع ما يصل إلى 128 ميغابايت (قارنها بـ 16 ميغابايت من i9) . ومع ذلك ، لا تعني زيادة الذاكرة مباشرة أداء أفضل.

على الرغم من وجود ذاكرة تخزين مؤقت أقل بكثير ، إلا أن معالجات Intel لا تزال تقريبًا أقوى أو أقوى من نظيراتها من AMD . وتتمثل المهمة الأبرز في الأداء في الألعاب ، حيث تضع هذه المعالجات الصدر بمواصفات أقل على ما يبدو.

من ناحية أخرى ، تجدر الإشارة إلى أوقات الاستجابة لذاكرة RAM . يتعلق الأمر أكثر ببنية بنية المعالج ، ولكنه مثير للاهتمام إلى حد ما ويتعلق بالموضوع.

في المتوسط ​​، من المعروف أن وحدات المعالجة المركزية AMD لديها أوقات استجابة أعلى بكثير من منافسيها. يتم حل هذا مع دعم الذكريات ذات التردد العالي ، ولكن لا تنخدع. الأرقام الأعلى لا تعني أداء أفضل.

ماذا يحمل المستقبل لذاكرة التخزين المؤقت؟

المستقبل ، مثل أشياء أخرى كثيرة في الحياة ، غير مؤكد.

لا يبدو أن لدينا أي بديل عن ذاكرة التخزين المؤقت ، لذلك يبدو أننا سنكون معهم لبضعة عقود. بالطبع ، يمكننا أن نتوقع تحسينات في الحجم والكفاءة والخوارزميات التي تنطبق. إن التكنولوجيا أصبحت أكثر قوة وفعالية وأرخص مقابل لا شيء.

هناك مشكلة غالبًا ما تتبادر إلى الذهن وهي أن المنافسة بين AMD و Intel غير متوازنة حقًا. الفريق الأحمر أقوى قليلاً من منافسته الزرقاء ، لكن علينا أن نتذكر أن AMD تستخدم ترانزستورات 7 نانومتر وترددات ذاكرة وصول عشوائي أعلى بكثير.

بمعنى آخر ، تستخدم AMD تقنية أكثر تقدمًا بمرتين إلى ثلاث مرات من تقنية Intel ، لكنها لا تحصل إلا على ميزة طفيفة عليها. فماذا سيحدث عندما تصل Intel إلى 7 نانومتر ، مع العلم إلى أي مدى تضغط عليها وتحسن بنيتها الدقيقة؟

كن على هذا النحو ، لا يمكننا رؤية الجداول الزمنية البديلة. نعلم حاليًا أن Intel معطلة قليلاً ، لكن كل شيء قد يتغير مع معالجات Intel من الجيل العاشر .

يبدو أن أشياء مثل ذاكرة التخزين المؤقت الذكية من Intel هذه الأيام جنبًا إلى جنب مع العديد من التقنيات الداعمة الأخرى تتيح لشركة Intel الاحتفاظ بها. على الرغم من أنها لم تعد تتمتع بالسيطرة الكاملة ، إلا أنها لا تزال بديلاً يشعر العديد من المستخدمين بالارتباط بها.

أخبرنا الآن ، ما هي التقنية التي تجذب انتباهك أكثر من Intel؟ هل تعتقد أن Intel Smart Cache تحدث أي فرق مهم؟ شارك أفكارك في مربع التعليقات.

إنتل SoftwareQuora الخط