Tamanho da RAM L2 Tamanho do cache L1 Tamanho do cache Registros internos de uma CPU

Question

Eu entendo que a velocidade de acesso dos registradores internos é muito alta comparada com a do Cache L1 e o Cache L1 pode ser acessado mais rápido que o do cache L2, que por sua vez pode ser acessado mais rápido que o da RAM. Mas, eu me pergunto por que o tamanho dos registradores Internos é sempre menor que o do Cache L1 e por que o tamanho do cache L1 é menor que o do cache L2, que por sua vez é sempre menor que o tamanho da RAM?

    

Answer 1

Principalmente por causa do custo. Memória mais rápida é, custa mais para fabricar. Por motivos de desempenho, você deseja que os registros sejam o mais rápidos possível, mas também deseja manter o custo do processador baixo. Então, o designer decidiu uma medida boa o suficiente para essa memória, que mantém o custo sob controle e o desempenho em um intervalo aceitável.

Para tornar o desempenho ainda melhor, alguém decidiu fazer o cache L1 com memória um pouco mais barata, mas ainda mais rápida que a RAM. Claro, uma vez que é mais barato, podemos colocá-lo mais do que registros, mas ainda menos do que a RAM barata. Então o designer encontrou o equilíbrio aqui também.

E a história continua no cache Lx ...

    

Answer 2

Basicamente, os registros são integrados à CPU e, portanto, podem ser unidades de processamento diretamente manipuladas. Se você quisesse construir tal L1, haveria muita fiação - também a latência do fio afetaria a velocidade de acesso a esses grandes registros.

Também é caro fazer a RAM tão rápido quanto o cache L1 / L2.

Para informações mais precisas e detalhadas sobre isso, leia O que todo programador deve saber sobre a memória .