Unterschied Zwischen L1 Und L2 Cache

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

L1 vs L2 Cache

Der Cache-Speicher ist ein spezieller Speicher, der von der CPU (Central Processing Unit) eines Computers verwendet wird, um die durchschnittliche Zeit für den Zugriff auf den Speicher zu verringern. Der Cache-Speicher ist ein relativ kleinerer und auch ein schnellerer Speicher, in dem Daten des Hauptspeichers gespeichert werden, auf die am häufigsten zugegriffen wird. Wenn eine Anforderung zum Lesen des Speichers besteht, wird der Cache-Speicher überprüft, um festzustellen, ob diese Daten im Cache-Speicher vorhanden sind. Befinden sich diese Daten im Cache-Speicher, muss nicht auf den Hauptspeicher zugegriffen werden (der Zugriff dauert länger), wodurch die durchschnittliche Speicherzugriffszeit verkürzt wird. In der Regel gibt es separate Caches für Daten und Anweisungen. Der Datencache wird normalerweise in einer Hierarchie von Cache-Ebenen eingerichtet (manchmal auch als mehrstufige Caches bezeichnet). L1 (Level 1) und L2 (Level 2) sind die obersten Caches in dieser Hierarchie von Caches. L1 ist der dem Hauptspeicher am nächsten liegende Cache und der Cache, der zuerst überprüft wird. Der L2-Cache ist der nächste in der Zeile und der dem Hauptspeicher am nächsten liegende. L1 und L2 unterscheiden sich in Zugriffsgeschwindigkeit, Standort, Größe und Kosten.

L1 Cache

Der L1-Cache (auch als primärer Cache oder Level 1-Cache bezeichnet) ist der oberste Cache in der Hierarchie der Cache-Ebenen einer CPU. Es ist der schnellste Cache in der Hierarchie. Es hat eine kleinere Größe und eine geringere Verzögerung (Null-Wartezustand), da es normalerweise in den Chip eingebaut ist. SRAM (Static Random Access Memory) wird für die Implementierung von L1 verwendet.

L2 Cache

Der L2-Cache (auch als sekundärer Cache oder Level 2-Cache bezeichnet) ist der Cache, der sich in der Cache-Hierarchie neben L1 befindet. Auf L2 wird normalerweise nur zugegriffen, wenn die gesuchten Daten nicht in L1 gefunden werden. L2 wird normalerweise verwendet, um die Lücke zwischen der Leistung des Prozessors und dem Speicher zu schließen. L2 wird typischerweise unter Verwendung eines DRAM (Dynamic Random Access Memory) implementiert. Meistens wird L2 sehr nahe am Chip (aber nicht auf dem Chip selbst) auf das Motherboard gelötet, aber einige Prozessoren wie Pentium Pro weichen von diesem Standard ab.

Was ist der Unterschied zwischen L1 und L2 Cache?

Obwohl sowohl L1 als auch L2 Cache-Speicher sind, haben sie ihre Hauptunterschiede. L1 und L2 sind der erste und zweite Cache in der Hierarchie der Cache-Ebenen. L1 hat eine geringere Speicherkapazität als L2. Außerdem kann auf L1 schneller zugegriffen werden als auf L2. Auf L2 wird nur zugegriffen, wenn die angeforderten Daten in L1 nicht gefunden wurden. L1 ist normalerweise in den Chip eingebaut, während L2 sehr nahe am Chip auf der Hauptplatine verlötet ist. Daher hat L1 im Vergleich zu L2 eine sehr geringe Verzögerung. Da L1 mithilfe von SRAM und L2 mithilfe von DRAM implementiert wird, muss L1 nicht aktualisiert werden, während L2 aktualisiert werden muss. Wenn die Caches streng inklusive sind, können alle Daten in L1 auch in L2 gefunden werden. Wenn die Caches jedoch exklusiv sind, sind in L1 und L2 nicht dieselben Daten verfügbar.