Un procesador es un circuito integrado complejo que consta de millones de transistores. Se tiene un conjunto de instrucciones para mover los datos , comparar y realizar operaciones aritméticas , y un pequeño número de células de memoria especiales llamados registros . Memoria externa al procesador cuenta con todos sus programas activos y datos. Antes de que pueda hacer su trabajo , el procesador debe recuperar primero los datos de la memoria. Este es un proceso relativamente lento, . El procesador pasa una buena parte de su tiempo de espera
caché
Para solucionar el problema de procesador de tiempo de inactividad, los diseñadores de chips informáticos añadidos memoria , llamada memoria caché, que el propio procesador . Se guarda los datos recuperados en las instrucciones previas para que el procesador pueda volver a utilizarlo . Si el procesador encuentra los datos que ya están en caché, no es necesario tomar medidas adicionales para obtener de la memoria externa. Una cantidad suficiente de caché reduce la memoria del procesador accede en aproximadamente un 90 por ciento.
Velocidad de reloj y la velocidad del procesador
Una señal llamados unidades de un reloj del procesador. El reloj es un flujo constante de impulsos eléctricos que activan los circuitos del procesador . Típico equipo reloj velocidades van desde 500 MHz a más de 3 GHz . Teóricamente , el más rápido el reloj , el más rápido el procesador ejecuta , sin embargo , el procesador no puede ejecutar mucho más rápido que la velocidad para la que fue diseñado . El uso de caché mejora el rendimiento varias veces sin cambiar la velocidad de reloj.
Consumo
Cuanto más rápido se ejecuta un procesador, más la energía que consume y más calor que produce . Los procesadores con caché ofrecen un buen rendimiento con velocidades de reloj moderados , manteniendo el consumo de energía del chip razonable. Esto es especialmente importante para los dispositivos móviles , como duración de la batería es un problema importante . Debido a que reduce la carga de trabajo del procesador hace para un determinado conjunto de instrucciones, caché ahorra energía.
Cache Size
caché es una forma cara de la memoria, y Los procesadores tienen en cantidades relativamente pequeñas . En 2011 , un procesador de una computadora de escritorio típico tiene 2 MB de caché , en comparación con 4 GB de RAM. Mayores tamaños de caché no mejoran significativamente el rendimiento : si 2 MB de caché reducen los accesos a memoria en un 90 por ciento , duplicando a 4 MB mejora a 95 por ciento. Diseñadores de chips evaluar cuidadosamente tamaños de caché , la elección de una cantidad que proporciona la mejor mejora para el gasto adicional .