Bộ nhớ đệm trong CPU được gọi là gì?

Đối với những người thường xuyên tiếp xúc với máy tính thì cần biết các loại bộ nhớ. Tuy nhiên ít ai để ý đến cái gọi là bộ nhớ cache trong CPU. Tuy nhiên, khi bạn mua các linh kiện như ổ cứng, SSD và RAM, họ đều rất rõ ràng về thông số bộ nhớ cache. Vậy thành phần này là gì, có ý nghĩa như thế nào? Nếu chưa biết hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn qua bài viết dưới đây nhé!

Bộ đệm CPU là gì?

Chắc hẳn nhiều người đã từng nghe đến thuật ngữ bộ nhớ đệm (hay còn gọi là cache). Vậy bộ đệm CPU được gọi là gì? Có thể nói đây là nơi lưu trữ dữ liệu tạm thời và nhanh chóng trên máy tính. Dữ liệu này đang chờ xử lý và thường được truy cập nhiều. Chúng bao gồm nhiều bộ hàng đợi bộ nhớ nhỏ. Vì vậy nếu bộ nhớ đệm càng lớn thì hiệu năng xử lý của CPU càng tăng và ngược lại.

Bộ nhớ cache giúp CPU xử lý dữ liệu

Bộ nhớ cache là một trong ba bộ nhớ chính quan trọng của máy tính. Nó được coi là có tốc độ và khả năng ghi âm nhanh nhất, mạnh mẽ nhất. CPU có thể truy cập dữ liệu được lưu trữ mà không gặp bất kỳ trở ngại nào. Nhờ đó, góp phần rút ngắn thời gian xử lý các tác vụ và tăng hiệu suất hoạt động của máy tính.

Cấp độ bộ đệm

Khi bạn biết khái niệm bộ nhớ cache của CPU được gọi là gì, bạn sẽ thấy chúng không chỉ có vậy. Ban đầu, bộ đệm được phát triển chỉ với một cấp độ. Tuy nhiên, công nghệ hiện đại không ngừng hiện đại, yêu cầu về bộ nhớ đệm cũng cao hơn. Vì vậy, các nhà sản xuất tạo ra nhiều vùng thu thập dữ liệu. Để đảm bảo rằng quá trình chạy trơn tru và ổn định, các cấp bộ đệm khác nhau đã được tạo. Như sau:

Bộ nhớ cache cũng được chia thành nhiều cấp độ khác nhau

• Bộ đệm L1: là bộ nhớ chính, chúng thường có dung lượng nhỏ nhưng tốc độ cực nhanh. Tuy nhiên, L1 bị hạn chế về khả năng lưu trữ dữ liệu, nó có dung lượng chỉ khoảng vài chục KB (từ 8 đến 32 KB). Chúng thường được nhúng trong chip xử lý.
• Bộ đệm L2: đây là bộ nhớ phụ tốc độ cao. Dung lượng của L2 lớn hơn L1 thường vài trăm KB (từ 256KB – 8MB). Nó cũng được nhúng trong chip xử lý hoặc cụm lắp ráp đặc biệt được kết nối với CPU.
• Bộ đệm L3: được coi là bộ nhớ chuyên dụng, dự trữ dữ liệu cho L1 và L2. Dung lượng của L3 cũng khá nhỏ chỉ vài KB, tốc độ không nhanh lắm. Tuy nhiên, L3 có vai trò quan trọng trong việc giúp L1 và L2 lấy dữ liệu nhanh hơn.

Vậy các mức trong bộ nhớ cache của CPU được gọi là gì, chúng là L1, L2 và L3. Thông thường máy tính để bàn có L1, L2, một số laptop còn hỗ trợ L3 để tăng hiệu quả công việc. Nhờ các mức này mà máy tính có thể truy cập dữ liệu tốt hơn, nhanh hơn và tiết kiệm thời gian hơn.

Nguyên tắc làm việc của bộ nhớ đệm

Như đã đề cập, ba cấp độ lưu trữ đều có chức năng và cách thức hoạt động khác nhau. Hiểu được nguyên lý hoạt động của chúng sẽ giúp bạn hiểu máy tính của mình dễ dàng hơn. Nó hỗ trợ trực tiếp cho CPU trong quá trình xử lý dữ liệu. Cách thức hoạt động của hệ thống bộ nhớ đệm như sau:

Bộ nhớ cache đóng vai trò tăng tốc độ xử lý của CPU

• Khi bạn khởi động một chương trình, dữ liệu sẽ di chuyển từ RAM đến bộ đệm từ L3 đến L2 và quay lại L1.
• L1 sẽ kiểm tra xem dữ liệu bạn cần có trong L2 hay không để xử lý dữ liệu đó.
• L2 cũng sẽ điều khiển L3 và nhận dữ liệu xếp hàng đợi.
• L3 nhận dữ liệu từ RAM, ổ cứng thông qua thao tác của người dùng.
• Cuối cùng, CPU lấy dữ liệu từ bộ đệm và xử lý nó.

Toàn bộ quá trình diễn ra khá nhanh, người dùng khó có thể cảm nhận được tốc độ xử lý của chúng. Về độ trễ, L1 có độ trễ thấp nhất, tiếp theo là L2 và L3. Tuy nhiên, tốc độ này đủ nhanh để đáp ứng nhu cầu xử lý dữ liệu và CPU của máy tính.

Bài viết trên vừa giới thiệu đến bạn bộ nhớ đệm CPU gọi là gì và những thông tin hữu ích về nó. Đây là nơi cực kỳ quan trọng của máy tính, giúp CPU xử lý dữ liệu nhanh hơn. Bộ nhớ đệm càng lớn thì tốc độ xử lý càng nhanh. Người dùng cũng có thể dọn dẹp bộ nhớ cache thường xuyên để tăng tốc máy tính.

Nguồn bài viết: