Как, почему и когда надо чистить кэш на Android
Кэш приложений может быть спорной темой на Android. Многие люди постоянно чистят кэш приложений, веря в то, что это позволит смартфону работать быстрей. Другие говорят, что это, в первую очередь, сводит на нет всю цель кэширования и просто увеличивает время запуска приложений и выполняемых действий. Истина, как обычно, где-то посередине. Некоторые приложения могут не использовать кэширование эффективно, из-за чего используются излишне большие объемы памяти. Иногда кэш может вызывать проблемы после выхода обновления и надо его сбрасывать. А еще некоторые приложения могут начинать работать медленнее, когда их кэш становится очень большим. Сказать однозначно, надо ли его удалять, нельзя. Но сейчас рассмотрим эту тему подробнее, чтобы вы понимали, когда это делать и как?
Надо ли чистить кэш телефона?
Что такое кэш на Андройд
Кэширование в компьютерном мире это то, что позволяет приложениям, таким, как браузеры, игры и потоковые сервисы хранить временные файлы, которые считаются актуальными для уменьшения времени загрузки и увеличения скорости работы. YouTube, Карты, музыкальные сервисы и множество других приложений сохраняют информацию в виде данных кэша. Это могут быть миниатюры видео, история поиска или временно сохраненные фрагменты видео. Кэширование может сэкономить много времени, так как качество и скорость Интернета не везде одинаковы. Но по иронии судьбы, когда приложения выгружают много данных на ваш телефон, это в конечном итоге замедляет его работу, особенно, когда остается мало места на встроенной памяти.
Наш Иван Кузнецов не так давно писал о том, что никогда не чистит кэш и считает это не нужным. Многие из вас, возможно, с ним не согласны. Да я и сам переодически провожу эту процедуру. Тем не менее, для полноты картины можете ознакомиться с его мнением.
Очистка кэша и данных на Android
Хотя мы часто упоминаем очистку кэша и данных в одном ключе, на Android это два совершенно разных действия. Например, музыкальные сервисы часто сохраняют в кэш информацию, относящуюся к исполнителям, которых вы слушали, но которые не входят в вашу библиотеку. Когда кэш приложения очищается, все упомянутые данные стираются.
Очистка лишней не будет? Не факт.
Более существенные данные включают в себя пользовательские настройки, базы данных и данные для входа в систему. Когда вы очистите кэш, это все удалится и будет не очень приятно. Если говорить грубо, можно сказать, что очистка кэша придает приложению тот вид, который был сразу после его установки, но у вас останутся данные, которые вы сами осознанно сохранили (загруженные песни, видео в оффлайн, карты и так далее). Если вы удалите и эти данные, то приложение будет вообще нулевым. Если чистите и кэш, и данные, проще тогда и приложение переустановить, чтобы вообще все красиво было.
Как очистить память смартфона. Пять простых шагов.
Когда надо чистить кэш
В чем-то я согласен с Иваном и с его мнением, которое я приводил в начале статьи. Нет смысла чистить кэш часто. После того, как вы его очистили, приложение все равно его создаст заново. Только в это время оно будет работать еще медленнее.
Тут важно найти баланс и понять, действительно ли ваш смартфон тормозит из-за кэша или, например, он просто старый и уже не тянет. Если не вникать в это, то можно посоветовать чистить кэш один раз в 3-6 месяцев, но быть готовым, что первые несколько дней скорость работы будет чуть ниже. В итоге, вы как бы освежите приложение, удалив лишний мусор и заново собрав только то, что нужно.
Google Play рассылает пустые обновления приложений. Что делать?
Как очистить кэш и данные на Android
Точную инструкцию для каждого смартфона дать не получится, так как все зависит от производителя и версии ОС, но общие правила будут следующими.
Шаг 1: Запустите «Настройки» и перейдите в раздел «Хранилище» (или найдите его поиском). Так вы сможете узнать, сколько памяти вашего смартфона занято и чем.
Шаг 2. В разделе «Хранилище» найдите «Приложения» (или «Другие приложения») и выберите его. В нем будут перечислены все приложения, а также то, сколько места каждое из них занимает. В некоторых версиях ОС можно найти сортировку приложений по алфавиту или размеру.
Шаг 3: Зайдите внутрь приложения и удалите кэш или данные. Только надо понимать, что это действие необратимо.
Три простых шага для очистки кэша.
В отношении специальных приложений для очистки я очень категоричен и не рекомендую ими пользоваться. Несмотря на их обещания ускорить систему чуть ли не в разы, в лучшем случае они просто сделают то же, что я только что описал. Так почему бы не сделать это самому без установки сомнительных приложений, которые еще и будут собирать ваши данные? Единственное приложение-оптимизатор, которому я доверяю, это Google Файлы, но работает оно именно с хранилищем и чистит в первую очередь мусор. Хотя, на него тоже нельзя слепо полагаться, но оно сделано Google, а к ней доверия куда больше, чем к каким-то левым разработчикам.
Если вы все еще хотите установить подобное приложение, просто помните о том, что они работают в фоновом режиме и используют системные ресурсы. Даже если они что-то ускорят, то сразу замедлят обратно.
Надо ли чистить кэш Android-приложений
Возможность очистки данных — это действительно полезная функция для решения многих проблем, уникальная для Android. Но как и любой полезной вещью злоупотреблять ей не стоит. Не надо чистить кэш и память каждый день. Делайте это периодически и только по мере надобности. Начал телефон работать медленно — пробегитесь по хранилищу. Если увидели, что какое-то из приложений занимает слишком много места, хотя не должно, очистите кэш.
Еще больше полезных советов и рассуждения в нашем Telegram-канале.
Еще раз: очистка кэша не испортит ваш смартфон, но приложение потеряет часть сохраненных данных и оптимизированных под вас настроек. Некоторое время придется накапливать их заново, зато так можно убрать действительно лишнее. Раньше можно было одной кнопкой очистить кэш всех приложений, теперь только по одному, но, наверное, это к лучшему.
Чего точно не стоит делать с кэшем, так это чистить его каждый день или каждую неделю. Так вы точно не сделаете лучше никому.
Почему я никогда не чищу кэш на Android и вам не советую
Наверное, все хотя бы раз задавались вопросом, а не пришла ли пора почистить кэш смартфона. Он не приходил в голову только тем, кто делает это на постоянной основе, исправно удаляя данные, которые накопила система и приложения. Зачем? Одни таким образом стараются просто держать свой аппарат в чистоте, другие искренне верят, что удаление кэша позволит повысить быстродействие системы, а третьи делают это просто потому, что так делают все. Я, как приверженец рационального подхода во всём, кэш не удаляю от слова совсем. Объясняю на пальцах, почему.
Кэш не вредит, а помогает. Так что не удаляйте его
Я совру, если скажу, что никогда не чистил кэш сам. Я хорошо помню те смутные времена, когда 4 и 8 ГБ памяти были нормой, а Android-смартфоны – даже флагманские – начинали тормозить сразу после того, как их доставали из коробки. Тогда чистка кэша казалось логичным и вполне эффективным способом по недопущению переполнения встроенного хранилища и замедления операционной системы. Поэтому категория приложений-клинеров, или, по-простому, чистильщиков, была в Google Play одной из самых популярных. Но сегодня в них нет никакого смысла.
Что такое кэш и зачем он нужен
Кэш – это небольшие объёмы ключевых данных, которые приложения, сайты и онлайн-сервисы сохраняют на устройстве для быстрого доступа при последующих запусках. Дело в том, что все современные программы устроены таким образом, что получение данных из кэша у них происходит быстрее, чем выборка исходных данных из удалённого источника. В этом смысле кэш является технологическим аналогом привычек, которые приложение изучает и запоминает, а потом выстраивает модель взаимодействия с вами, основываясь на этих привычках.
Подпишись на нас в «Google Новостях». Так удобнее следить за обновлениями сайта.
Многие думают, что файлы кэша как-то засоряют систему и заставляют смартфон работать медленнее, но это не так. Напротив, они позволяют ему работать быстрее, поскольку не вынуждают обрабатывать данные заново, а просто берут их из специального раздела хранилища. Браузеры сохраняют информацию о часто посещаемых ресурсах, чтобы тратить меньше времени на их загрузку при последующих обращениях. Удалите их и сайты начнут обрабатываться медленнее. То же самое касается и других приложений – от видеохостингов вроде YouTube и социальных сетей вроде «ВКонтакте» или Facebook.
Нужно ли удалять кэш на Android
Из Android Nougat вообще пропал инструмент удаления системного кэша. Даже Google считает, что в этом нет смысла
Нет никакого смысла в том, чтобы удалять файлы кэша.
Google уже давно научила Android грамотно работать с файлами кэша – хоть с системными, хоть в приложениях. Серьёзный переворот в этой области случился в 2016 году, когда вышла Android 7.0 Nougat. Если до того момента в меню восстановления операционной системы была возможность сброса системного кэша, то после – он исчез. В результате вышло даже лучше, чем на iOS.
Почему приложения так много весят со временем
Слева — iOS, справа — Android
Посмотрите на Telegram на моём iPad. Чаще всего я пользуюсь мессенджером именно на Android-смартфоне, где файлы кэша занимают меньше 70 МБ, тогда как на планшете с iOS их больше по объёму примерно в 30 раз. Всё дело в том, что iOS кэширует почти всю информацию, которую получает. Из-за этого фотографии, видеозаписи и другие медиавложения проходят через память устройства и остаются там. Это не плохо, просто эта такая особенность системы. Android ведёт себя более рационально, загружая только ключевые данные, но не скачивает все файлы без разбора.
Я уже несколько лет не удаляю кэш и прекрасно себя чувствую. У меня не было проблем ни со старым LG G3, ни с LeEco Le 2, ни с Galaxy A51, ни с Honor View 20. Да, я, как, наверное, и все, сталкивался с замедлением работоспособности старых смартфонов. Но тут не нужно искать второго дна и сваливать всю вину на кэш, который якобы тормозит систему. На самом деле ничего такого не происходит и, даже стерев весь кэш, вы не вернёте аппарату былое быстродействие, просто потому что он устарел и банально перестал тянуть все функциональные обновления, которые на него свалились. Поэтому не порите горячку.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Думаю, у вас, как и у меня, завалялись дома непроявленные фотоплёнки. Проявить их, наверное, всё ещё можно. Но даже просто найти фотоателье, где этим займутся, будет нетривиальной задачей, не говоря уже о цене, которая явно будет не самой низкой, учитывая специфичность предоставляемой услуги. Так бы и лежала плёнка мёртвым грузом где-нибудь в шкафу или на антресолях, если бы не специальное приложение для Android, которое позволяет в считанные секунды оцифровать фотоплёнку телефоном.
Каждый раз, когда у меня спрашивают, купить смартфон сейчас или подождать выхода новой модели, я почти всегда голосую за первый вариант. Потому что ждать чего-то лучшего можно бесконечно, а пользоваться устройством нужно здесь и сейчас. Однако даже у этого правила есть исключение. Оно начинает действовать незадолго до старта нового сезона, когда производители готовятся выпускать свои флагманские аппараты с новыми и невиданными доселе возможностями. Тем более, что возможности там бывают вполне себе ничего. Вот вам 5 функций, которые появятся во флагманских смартфонах 2022 года.
К сожалению, при аварийном выключении телефона или аварийной перезагрузке временные файлы иногда могут не состыковаться с программой, их породившей и тогда программа формирует эти файлы заново. При этом старые, уже не нужные временные файлы так и остаются в памяти телефона, занимают в нем место, а то и ухудшают работу смартфона.
Допускаю, что раньше такое случалось, и для этого до выхода Nougat в меню рекавери была возможность вайпнуть кэш. На устройствах с новыми версиями ОС такой проблемы не возникает. Во всяком случае, никто не жалуется. А все призывы удалить файлы кэша, чтобы починить приложение, — не имеют никакого смысла
Просто так чистить кэш смысла особого нет, как, впрочем, и вреда от этого. Вообще все зависит от программы, некоторые без очистки кэша живут не долго, и их лучше просто не использовать.
Полный бред, все приложения зависают и за переполненного кеша. Объясняю:- Абсолютно все приложения обновляются минимум раз в месяц и старые параметры не соответствует требованиям параметрам после обновления. Как и на вашем сайте wp обновляется регулярно и после обнов функционал сайта не работает корректно. Совет горе писателю? Доступен WordPress 5.3.2! Пожалуйста, сообщите администратору сайта. И возьмите учебники и выучите мат.часть работы и функционал приложений.
Память на телефоне заполнена, что делать? Как почистить телефон и удалить кэшированные данные
Когда у человека плохой интернет и он загружает какой-то сайт, то сначала появляется текст, а потом уже картинки. При повторном посещении той же страницы загрузка происходит гораздо быстрее. Каждый новый сайт открывается дольше, чем ресурсы, которые вы постоянно посещаете. Все дело в кэшировании, подробнее об этом процессе мы расскажем далее.
Что такое кэш?
Кэшированные данные – это промежуточный буфер быстрого доступа, где содержится периодически запрашиваемая информация. То есть, некоторые файлы специально хранятся на телефоне, чтобы человек получил быстрый доступ к сайту.
К примеру, вы открыли любимую соцсеть. Первой новостью оказался пост с котиками, но изображение долго загружалось. После того как она открылась, вы провели там еще 30 минут и вышли. Через час решили открыть ленту и увидели эту фотографию, но теперь она загрузилась моментально.
Ускорение этого процесса произошло за счет кэширования. Первый раз картинка загружалась из интернета, что заняло много времени. Во второй загрузка произошла быстрее, поскольку в смартфоне сохранилась некоторая информация о ней.
На Android описанный буфер бывает 3 видов:
Расположение и использование
Временные файлы находятся в специальных папках на устройстве или карте памяти. Полностью удалять их нельзя, поскольку сотрутся важные для нормальной работы смартфона объекты. Располагаются временные файлы в папке data и obb. В первой они имеют вид файлов, а во второй – архивов. При установке каждое приложение создает папку с таким же названием и наполняет ее временными файлами, которые увеличивают скорость загрузки уже просмотренных страниц.
Проблемы
Кэшированная информация не представляет опасности, поскольку она содержит только те файлы, которые необходимы для загрузки сайтов и исправной работы приложений.
Недостатком временных файлов является то, что они занимают место на устройстве. Больше всего на это жалуются владельцы смартфонов, у которых ограничена память. Из-за этого периодически появляется иконка, что свободное место закончилось.
Удаление файлов
Очистка данных – это полезная функция на Android, позволяющая быстро освободить место. Естественно, злоупотреблять ей не стоит. Ежедневная очистка не позволит всегда содержать телефон «в чистоте», а иногда может привести к нарушению системных процессов. Процедуру выполняют только по необходимости. К ней прибегают, когда телефон начинает тормозить или, если приложение весит слишком много.
При регулярной очистке гаджет не испортится, но ее частое выполнение приведет к потере настроек и части сохраненной информации. Придется накапливать ее заново.
Способы очистки
На смартфонах с версией Android 8.0 Oreo и выше нет функции очистки кэша, разработчики решили удалить эту возможность. В таких устройствах система автоматически управляет данными. Когда у какого-то приложения превышена установленная квота, то стирается промежуточный буфер. Пользователи могут не беспокоиться об этом вопросе.
В остальных случаях придется выполнять очистку вручную или с помощью профильной программы.
Ручная очистка
Дать универсальную инструкцию не получится, поскольку особенности настроек зависят от версии операционной системы. Мы расскажем про общие правила, которые стоит соблюдать:
Clean Master
Если вы не хотите заходить в каждое приложение, то можно воспользоваться специальной программой, которая выполняет комплексную очистку. Алгоритм действий:
Приложение работает бесплатно, но при этом его функционал ограничен. В платной версии есть возможности для оптимизации основных процессов, охлаждения смартфона, анализа всех приложений и того, как они влияют на устройство.
Есть и другие аналоги, которые справляются со своей задачей. Например, OneBooster, Avast Cleanup, AVG Cleaner, SD Maid. Они имеют схожий функционал и минимальные отличия. Все устанавливаются бесплатно, поэтому можно протестировать несколько приложений и понаблюдать за тем, как работает устройство, после чего сделать выбор.
У всех подобных приложений есть минус – использование системных ресурсов. Поэтому, несмотря на то, что они ускоряют некоторые процессы и выполняют комплексные действия, замедление устройства тоже происходит.
Возможные последствия
Кэш убирают не только для ускорения телефона. Помимо этого, возникают и другие проблемы:
Периодическая очистка кэша позволит предотвратить ряд проблем из-за перегрузки системного ПО. Не стоит бояться этого процесса, поскольку при соблюдении всех правил никаких важных данных вы не потеряете. Если выбор сделан в пользу приложения, то убедитесь, что галочки стоят напротив соответствующих позиций. При использовании ручного метода риск и вовсе отсутствует, но для его исполнения потребуется больше времени и сил.
Что такое кэш в процессоре и зачем он нужен
Содержание
Содержание
Для многих пользователей основополагающими критериями выбора процессора являются его тактовая частота и количество вычислительных ядер. А вот параметры кэш-памяти многие просматривают поверхностно, а то и вовсе не уделяют им должного внимания. А зря!
В данном материале поговорим об устройстве и назначении сверхбыстрой памяти процессора, а также ее влиянии на общую скорость работы персонального компьютера.
Предпосылки создания кэш-памяти
Любому пользователю, мало-мальски знакомому с компьютером, известно, что в составе ПК работает сразу несколько типов памяти. Это медленная постоянная память (классические жесткие диски или более быстрые SSD-накопители), быстрая оперативная память и сверхбыстрая кэш-память самого процессора. Оперативная память энергозависимая, поэтому каждый раз, когда вы выключаете или перезагружаете компьютер, все хранящиеся в ней данные очищаются, в отличие от постоянной памяти, в которой данные сохраняются до тех пор, пока это нужно пользователю. Именно в постоянную память записаны все программы и файлы, необходимые как для работы компьютера, так и для комфортной работы за ним.
Каждый раз при запуске программы из постоянной памяти, ее наиболее часто используемые данные или вся программа целиком «подгружаются» в оперативную память. Это делается для ускорения обработки данных процессором. Считывать и обрабатывать данные из оперативной памяти процессор будет значительно быстрей, а, следовательно, и система будет работать значительно быстрее в сравнении с тем, если бы массивы данных поступали напрямую из не очень быстрых (по меркам процессорных вычислений) накопителей.
Если бы не было «оперативки», то процесс считывания напрямую с накопителя занимал бы непозволительно огромное, по меркам вычислительной мощности процессора, время.
Но вот незадача, какой бы быстрой ни была оперативная память, процессор всегда работает быстрее. Процессор — это настолько сверхмощный «калькулятор», что произвести самые сложные вычисления для него — это даже не доля секунды, а миллионные доли секунды.
Производительность процессора в любом компьютере всегда ограничена скоростью считывания из оперативной памяти.
Процессоры развиваются так же быстро, как память, поэтому несоответствие в их производительности и скорости сохраняется. Производство полупроводниковых изделий постоянно совершенствуется, поэтому на пластину процессора, которая сохраняет те же размеры, что и 10 лет назад, теперь можно поместить намного больше транзисторов. Как следствие, вычислительная мощность за это время увеличилась. Впрочем, не все производители используют новые технологии для увеличения именно вычислительной мощности. К примеру, производители оперативной памяти ставят во главу угла увеличение ее емкости: ведь потребитель намного больше ценит объем, нежели ее быстродействие. Когда на компьютере запущена программа и процессор обращается к ОЗУ, то с момента запроса до получения данных из оперативной памяти проходит несколько циклов процессора. А это неправильно — вычислительная мощность процессора простаивает, и относительно медленная «оперативка» тормозит его работу.
Такое положение дел, конечно же, мало кого устраивает. Одним из вариантов решения проблемы могло бы стать размещение блока сверхбыстрой памяти непосредственно на теле кристалла процессора и, как следствие, его слаженная работа с вычислительным ядром. Но проблема, мешающая реализации этой идеи, кроется не в уровне технологий, а в экономической плоскости. Такой подход увеличит размеры готового процессора и существенно повысит его итоговую стоимость.
Объяснить простому пользователю, голосующему своими кровными сбережениями, что такой процессор самый быстрый и самый лучший, но за него придется отдать значительно больше денег — довольно проблематично. К тому же существует множество стандартов, направленных на унификацию оборудования, которым следуют производители «железа». В общем, поместить оперативную память прямо на кристалл процессора не представляется возможным по ряду объективных причин.
Как работает кэш-память
Как стало понятно из постановки задачи, данные должны поступать в процессор достаточно быстро. По меркам человека — это миг, но для вычислительного ядра — достаточно большой промежуток времени, и его нужно как можно эффективнее минимизировать. Вот здесь на выручку и приходит технология, которая называется кэш-памятью. Кэш-память — это сверхбыстрая память, которую располагают прямо на кристалле процессора. Извлечение данных из этой памяти не занимает столько времени, сколько бы потребовалось для извлечения того же объема из оперативной памяти, следовательно, процессор молниеносно получает все необходимые данные и может тут же их обрабатывать.
Кэш-память — это, по сути, та же оперативная память, только более быстрая и дорогая. Она имеет небольшой объем и является одним из компонентов современного процессора.
На этом преимущества технологии кэширования не заканчиваются. Помимо своего основного параметра — скорости доступа к ячейкам кэш-памяти, т. е. своей аппаратной составляющей, кэш-память имеет еще и множество других крутых функций. Таких, к примеру, как предугадывание, какие именно данные и команды понадобятся пользователю в дальнейшей работе и заблаговременная загрузка их в свои ячейки. Но не стоит путать это со спекулятивным исполнением, в котором часть команд выполняется рандомно, дабы исключить простаивание вычислительных мощностей процессора.
Спекулятивное исполнение — метод оптимизации работы процессора, когда последний выполняет команды, которые могут и не понадобиться в дальнейшем. Использование метода в современных процессорах довольно существенно повышает их производительность.
Речь идет именно об анализе потока данных и предугадывании команд, которые могут понадобиться в скором будущем (попадании в кэш). Это так называемый идеальный кэш, способный предсказать ближайшие команды и заблаговременно выгрузить их из ОЗУ в ячейки сверхбыстрой памяти. В идеале их надо выбирать таким образом, чтобы конечный результат имел нулевой процент «промахов».
Но как процессор это делает? Процессор что, следит за пользователем? В некоторой степени да. Он выгружает данные из оперативной памяти в кэш-память для того, чтобы иметь к ним мгновенный доступ, и делает это на основе предыдущих данных, которые ранее были помещены в кэш в этом сеансе работы. Существует несколько способов, увеличивающих число «попаданий» (угадываний), а точнее, уменьшающих число «промахов». Это временная и пространственная локальность — два главных принципа кэш-памяти, благодаря которым процессор выбирает, какие данные нужно поместить из оперативной памяти в кэш.
Временная локальность
Процессор смотрит, какие данные недавно содержались в его кэше, и снова помещает их в кэш. Все просто: высока вероятность того, что выполняя какие-либо задачи, пользователь, скорее всего, повторит эти же действия. Процессор подгружает в ячейки сверхбыстрой памяти наиболее часто выполняемые задачи и сопутствующие команды, чтобы иметь к ним прямой доступ и мгновенно обрабатывать запросы.
Пространственная локальность
Принцип пространственной локальности несколько сложней. Когда пользователь выполняет какие-то действия, процессор помещает в кэш не только данные, которые находятся по одному адресу, но еще и данные, которые находятся в соседних адресах. Логика проста — если пользователь работает с какой-то программой, то ему, возможно, понадобятся не только те команды, которые уже использовались, но и сопутствующие «слова», которые располагаются рядом.
Набор таких адресов называется строкой (блоком) кэша, а количество считанных данных — длиной кэша.
При пространственной локации процессор сначала ищет данные, загруженные в кэш, и, если их там не находит, то обращается к оперативной памяти.
Иерархия кэш-памяти
Любой современный процессор имеет в своей структуре несколько уровней кэш-памяти. В спецификации процессора они обозначаются как L1, L2, L3 и т. д.
Если провести аналогию между устройством кэш-памяти процессора и рабочим местом, скажем столяра или представителя любой другой профессии, то можно увидеть интересную закономерность. Наиболее востребованный в работе инструмент находится под рукой, а тот, что используется реже, расположен дальше от рабочей зоны.
Так же организована и работа быстрых ячеек кэша. Ячейки памяти первого уровня (L1) располагаются на кристалле в непосредственной близости от вычислительного ядра. Эта память — самая быстрая, но и самая малая по объему. В нее помещаются наиболее востребованные данные и команды. Для передачи данных оттуда потребуется всего около 5 тактовых циклов. Как правило, кэш-память первого уровня состоит из двух блоков, каждый из которых имеет размер 32 КБ. Один из них — кэш данных первого уровня, второй — кэш инструкций первого уровня. Они отвечают за работу с блоками данных и молниеносное обращение к командам.
Кэш второго и третьего уровня больше по объему, но за счет того, что L2 и L3 удалены от вычислительного ядра, при обращении к ним будут более длительные временные интервалы. Более наглядно устройство кэш-памяти проиллюстрировано в следующем видео.
Кэш L2, который также содержит команды и данные, занимает уже до 512 КБ, чтобы обеспечить необходимый объем данных кэшу нижнего уровня. Но на обработку запросов уходит в два раза больше времени. Кэш третьего уровня имеет размеры уже от 2 до 32 МБ (и постоянно увеличивается вслед за развитием технологий), но и его скорость заметно ниже. Она превышает 30 тактовых циклов.
Процессор запрашивает команды и данные, обрабатывая их, что называется, параллельными курсами. За счет этого и достигается потрясающая скорость работы. В качестве примера рассмотрим процессоры Intel. Принцип работы таков: в кэше хранятся данные и их адрес (тэг кэша). Сначала процессор ищет их в L1. Если информация не найдена (возник промах кэша), то в L1 будет создан новый тэг, а поиск данных продолжится на других уровнях. Для того, чтобы освободить место под новый тэг, информация, не используемая в данный момент, переносится на уровень L2. В результате данные постоянно перемещаются с одного уровня на другой.
С кэшем связан термин «сет ассоциативности». В L1 блок данных привязан к строкам кэша в определенном сете (блоке кэша). Так, например, 8-way (8 уровень ассоциативности) означает, что один блок может быть привязан к 8 строкам кэша. Чем выше уровень, тем выше шанс на попадание кэша (процессор нашел требуемую информацию). Есть и недостатки. Главные — усложнение процесса и соответствующее снижение производительности.
Также при хранении одних и тех же данных могут задействоваться различные уровни кэша, например, L1 и L3. Это так называемые инклюзивные кэши. Использование лишнего объема памяти окупается скоростью поиска. Если процессор не нашел данные на нижнем уровне, ему не придется искать их на верхних уровнях кэша. В этом случае задействованы кэши-жертвы. Это полностью ассоциативный кэш, который используется для хранения блоков, вытесненных из кэша при замене. Он предназначен для уменьшения количества промахов. Например, кэши-жертвы L3 будут хранить информацию из L2. В то же время данные, которые хранятся в L2, остаются только там, что помогает сэкономить место в памяти, однако усложняет поиск данных: системе приходится искать необходимый тэг в L3, который заметно больше по размеру.
В некоторых политиках записи информация хранится в кэше и основной системной памяти. Современные процессоры работают следующим образом: когда данные пишутся в кэш, происходит задержка перед тем, как эта информация будет записана в системную память. Во время задержки данные остаются в кэше, после чего их «вытесняет» в ОЗУ.
Итак, кэш-память процессора — очень важный параметр современного процессора. От количества уровней кэша и объема ячеек сверхбыстрой памяти на каждом из уровней, во многом зависит скорость и производительность системы. Особенно хорошо это ощущается в компьютерах, ориентированных на гейминг или сложные вычисления.