Dimensione RAM> Dimensione cache L2> Dimensione cache L1> Registri interni di una CPU

Comprendo che la velocità di accesso dei registri interni è molto elevata rispetto a quella di L1 Cache e L1 Cache a cui è possibile accedere più velocemente di quella della cache L2 a cui a sua volta è possibile accedere più velocemente di quella della RAM. Ma mi chiedo perché la dimensione dei registri interni sia sempre inferiore a quella della cache L1 e perché la dimensione della cache L1 sia principalmente inferiore a quella della cache L2 che a sua volta è sempre inferiore a quella della dimensione RAM?

Principalmente a causa del costo. La memoria più veloce è, costa di più per la produzione. Per motivi di prestazioni, si desidera che i registri siano il più veloci possibile, ma si desidera anche mantenere bassi i costi del processore. Quindi il designer ha deciso di adottare misure sufficienti per quella memoria che tiene sotto controllo i costi e le prestazioni in un intervallo accettabile.

Per rendere le prestazioni ancora migliori, qualcuno ha deciso di creare cache L1 con memoria un po 'più economica ma ancora più veloce della RAM. Naturalmente, poiché è più economico, possiamo metterlo più dei registri ma ancora meno della RAM economica. Quindi il designer ha trovato equilibrio anche qui.

E la storia continua nella cache Lx ...

Fondamentalmente i registri sono integrati con la CPU e quindi possono essere manipolati direttamente unità di elaborazione. Se si desidera costruire tale L1 ci sarebbero troppi cablaggi - anche la latenza del filo influenzerebbe la velocità di accesso a registri così grandi.

Inoltre è costoso rendere la RAM più veloce della cache L1 / L2.

Per informazioni più precise e dettagliate su tale lettura Cosa deve sapere ogni programmatore sulla memoria .