Bộ nhớ đệm trong CPU được gọi là gì?

bộ nhớ đệm trong cpu được gọi là gì

Bộ nhớ đệm trong CPU được gọi là gì? Cùng tìm hiểu chi tiết hơn về khái niệm bộ nhớ đệm của CPU, vai trò của nó cũng như cách để kiểm tra dung lượng của loại bộ nhớ này trong nội dung dưới đây của Protech Computer nhé.

Bộ nhớ đệm trong CPU gọi là gì? Vai trò của bộ nhớ đệm CPU

Bộ nhớ đệm trong CPU được gọi là cache CPU. Đây là một bộ nhớ được tích hợp ngay trực tiếp trong CPU và có chức năng như một vùng lưu trữ dữ liệu tạm thời mà CPU cần xử lý.

Các dữ liệu được lưu trữ tạm thời trong bộ nhớ đệm của CPU được đẩy lên từ Ram và chia vào các phân vùng của bộ nhớ.

Những lệnh được gửi lên bộ nhớ cache CPU bao gồm mọi thao tác được nhập từ bàn phím, chuột máy tính như soạn thảo văn bản đơn giản đến chơi game nặng, chỉnh sửa hình ảnh, video, tạo các dòng code,…

Những lệnh này được xếp vào hàng chờ trong các phân vùng của bộ nhớ cache để chờ xử lý.

Dung lượng của cache càng lớn, càng nhiều tập lệnh được gửi lên, đồng nghĩa giúp CPU lấy được dữ liệu để xử lý càng nhanh hơn.

Dữ liệu trong bộ nhớ cache sẽ bị xóa khi máy tính bị tắt hoặc bị mất nguồn điện đột ngột.

3 loại bộ nhớ đệm của CPU và dung lượng, vị trí của từng loại

Có 3 loại bộ nhớ đệm trong CPU chính gồm: L1, L2 và L3.

Trong đó, bộ nhớ L1 và L2 được phân bổ và sắp xếp nhân từng nhân của CPU, còn L3 là bộ nhớ được share lại nằm ở phân vùng khác.

Bạn có thể nhìn vào hình dưới để hình dung vị trí của các bộ nhớ đệm CPU được phân bổ như nào.

bộ nhớ đệm trong cpu được gọi là gì
Có 3 loại bộ nhớ cache CPU gồm L1, L2, L3

Bộ nhớ đệm L1 (Cache L1)

Đây là bộ nhớ có tốc độ xử lý xử lý dữ liệu nhanh nhất nhưng lại có dung lượng lưu trữ dữ liệu là ít nhất.

Dung lượng của bộ nhớ đệm L1 thường trong khoảng từ 16KB cho tới dưới 1MB.

Bộ nhớ đệm L1 có chức năng lưu trữ, sắp xếp các dữ liệu, tập lệnh cần xử lý trước – sau để CPU có thể nạp vào và xử lý.

Các các tập lệnh cần xử lý trước sẽ được lưu vào phân vùng L1 I cache.

Còn dữ liệu lưu trữ cần xử lý sau được đưa vào một phân vùng chuyên để lưu trữ được gọi tắt là L1 D cache.

Vị trí của L1 cache cũng gần với vị trí hệ thống xử lý dữ liệu nhất của CPU nên đây cũng là phân vùng được ưu tiên bậc nhất.

Bộ nhớ đệm L2 (Cache L2)

Bộ nhớ cache L2 có có tốc độ chậm hơn nhưng dung lượng lại lớn hơn L1.

Đây cũng là cấp độ bộ nhớ đệm tiếp theo sau bộ nhớ L1.

Dung lượng của bộ nhớ đệm L2 thường trong khoảng từ 256KB cho tới tầm 32MB.

Vị trí phân vùng của bộ nhớ L2 thường có nằm ngay sau bộ nhớ cache L1.

Bộ nhớ đệm L3 (Cache L3)

Cache L3 là cấp độ thấp nhất trong bộ nhớ đệm của CPU.

Bộ nhớ đệm L3 có chức năng chủ yếu là lưu trữ dữ liệu được nạp từ Ram lên rồi lại là nơi để bộ nhớ L2 lấy dữ liệu, chuyển lên L1.

Tốc độ xử lý dữ liệu, tập lệnh của L3 thì không bằng L1 và L2 nhưng dung lượng lại là lớn nhất.

Bộ nhớ cache L3 thường có dung lượng từ 2MB cho tới 64MB, thậm chí lên tới 256MB nhưng thường chỉ có ở các CPU  cao cấp.

Bộ nhớ L3 được dùng chung cho tất cả các lõi (nhân) của CPU nhưng lại nằm ở trên một khu vực khác không nằm trực tiếp với các nhân CPU như L1 hay L2, thường có vị trí gần với điểm kết nối của Ram.

Cách thức bộ nhớ đệm CPU hoạt động

Bộ nhớ đệm CPU đóng vai trò làm vùng đệm giữa CPU và bộ nhớ Ram, nó có việc lưu trữ và xử lý dữ liệu từ Ram được nạp lên.

Giải thích cơ bản về cách thức hoạt động

Bộ nhớ cache là nơi lưu trữ dữ liệu được nạp từ Ram rồi để CPU lấy ra xử lý và trả lại kết quả thông qua cache, về Ram rồi tới GPU (card đồ họa) để hiển thị lên màn hình.

Bộ nhớ đệm trong cpu gọi là gì? Cách hoạt động ra sao?
Cách thức hoạt động của bộ nhớ đệm trong CPU với các linh kiện khác

Giải thích chi tiết cơ chế hoạt động của bộ nhớ đệm CPU

Vì bộ nhớ đệm CPU là cầu nối giữa CPU và Ram nên nó đóng vai trò quan trọng trong quy trình nạp – xuất dữ liệu của toàn hệ thống.

  1. Khi khởi động phần mềm, ứng dụng, game từ ổ cứng, dữ liệu trong ổ cứng được đẩy lên Ram.
  2. Dữ liệu trong Ram tiếp tục được đẩy lên CPU, cụ thể ở đây là được lưu trữ tại bộ nhớ đệm CPU.
  3. Tại bộ nhớ đệm CPU, dữ liệu từ Ram được đẩy lên trước bộ nhớ L3 để nó sắp xếp, phân loại dữ liệu vào các nhân CPU.
  4. Dữ liệu ở L3 lại được đẩy lên L2 và tiếp tục từ L2 đẩy tiếp lên đến L1.
  5. Để xử lý dữ liệu, CPU sẽ truy xuất dữ liệu từ bộ nhớ đệm, lần lượt từ L1 – L2 – L3. Nếu dữ liệu không có ở L1, CPU sẽ tìm tới L2 và tiếp tục tìm tới L3 trong trường hợp L2 không có dữ liệu.
  6. Trong trường hợp bộ nhớ đệm CPU không có dữ liệu, CPU mới tiếp tục tìm tới bộ nhớ Ram, ổ cứng để truy xuất dữ liệu rồi xử lý.
  7. CPU xử lý dữ liệu được gửi từ bộ nhớ cache rồi trả lại kết quả thông qua cache, về đến Ram rồi chuyển tới card đồ họa để xuất lên màn hình kết quả của xử lý dữ liệu đầu vào.
Cách thức hoạt động của bộ nhớ cache trong CPU
Cơ chế hoạt động của bộ nhớ đệm cache trong CPU

Dung lượng bộ nhớ đệm của một số dòng CPU

Dưới đây là dung lượng bộ nhớ cache của một số dòng CPU Intel lẫn CPU AMD mà bạn có thể tham khảo:

CPU Dung lượng L1 (một nhân) Dung lượng L2 (một nhân) Dung lượng L3 (shared) Tổng dung lượng cache
Intel Pentium Gold G6405 64KB 256KB 4MB Khoảng 4 MB
Intel Core i3-12100F 80KB 1.25MB 12MB Khoảng 13 MB
Intel Core i5-12400F 80KB 1.25MB 18MB Khoảng 19 MB
Intel Core i7-12700F 80KB 512KB 16MB Khoảng 17 MB
Intel Core i9-11900K 80KB 512KB 16MB Khoảng 17 MB
AMD Ryzen 3 3300X 64K 512KB 16MB Khoảng 17 MB
AMD Ryzen 5 5600X 64K 512KB 32MB Khoảng 33 MB
AMD Ryzen 7 5700X 64K 512KB 32MB Khoảng 33 MB
AMD Ryzen 9 7950X 64K 1MB 64MB Khoảng 65 MB

Cách kiểm tra dung lượng bộ nhớ cache CPU

Kiểm tra dung lượng cache trên Task Manager của Windows

Bấm tổ hợp phím Ctrl + Alt + Delete để mở Task Manager.

Chọn tới tab Performance => chọn mục CPU rồi rồi nhìn xuống tới phần L1, L2, L3 cache để xem dung lượng của từng bộ nhớ cache.

kiểm tra dung lượng của bộ nhớ cache CPU
Kiểm tra dung lượng cache trong Task Manager của Windows

Kiểm tra dung lượng bộ nhớ cache bằng CPU-Z

Bạn có thể tải CPU-Z về, cài đặt và truy cập vào tab CPU để kiểm tra dung lượng bộ nhớ đệm của CPU. Link tải phần mềm: https://www.cpuid.com/softwares/cpu-z.html

Trong tab CPU, tại mục Cache, bạn có thể kiểm tra dung lượng của L1, L2 và L3 cache.

CPU nào mà không có L3 cache thì sẽ không hiện thông số về dung lượng.

Check dung lượng bộ nhớ cache CPU bằng CPU-Z
Check dung lượng bộ nhớ cache bằng phần mềm CPU-Z

Kiểm tra thông tin về bộ nhớ cache của CPU tại trang chủ của hãng

Để check dung lượng của bộ nhớ cache CPU, bạn gõ tên CPU cần tìm kiếm lên Google rồi truy cập vào trang chủ của Intel hoặc AMD sau đó truy cập vào phần Thông số kỹ thuật (Specifications)

Ví dụ:

Bạn gõ từ khóa “Intel Core i5-13400F” rồi truy cập vào website của Intel.

Kéo xuống tìm tới dòng “bộ nhớ đệm (cache)” để kiểm tra dung lượng của bộ nhớ cache.

Hoặc với CPU AMD Ryzen 5 5600 thì bạn cũng làm tương tự như với CPU intel, tìm tới phần L2, L3 Cache để xem dung lượng của bộ nhớ đệm.

kiểm tra dung lượng bộ nhớ đệm cache CPU AMD
Cách kiểm tra dung lượng bộ nhớ cache của CPU AMD Ryzen 5 5600X
kiểm tra dung lượng bộ nhớ đệm cache CPU Intel
Kiểm tra dung lượng bộ nhớ đệm trong CPU Intel Core i5-11400F

Kiểm tra dung lượng cache CPU từ đơn vị bán hàng

Khi bạn mua CPU ở đơn vị nào, hầu hết các bên cung cấp sẽ cập nhật thông số kỹ thuật của loại CPU đó.

Trong thông số kỹ thuật thường sẽ cập nhật cả thông số dung lượng bộ nhớ cache.

Kết luận

Dung lượng bộ nhớ đệm trong CPU càng lớn thì khả năng xử lý dữ liệu trong thời gian ngắn của chip càng tốt.

Và cũng để ý rằng, không phải CPU nào cũng có đủ 3 bộ nhớ L1-L2-L3, đặc biệt là với CPU đời thấp thì thường chỉ có L1 và L2.

Trên đây là toàn bộ thông tin về vấn đề Bộ nhớ đệm trong CPU được gọi là gì cùng với những thông tin liên quan về loại bộ nhớ này.

Trong quá trình xây dựng cấu hình PC, việc kiểm tra dung lượng của bộ nhớ CPU cũng là một yếu tố quan trọng để lựa chọn CPU thích hợp.

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ PROTECH COMPUTER

Địa chỉ: 216 Trần Đại Nghĩa, Hai Bà Trưng, Hà Nội

Website: https://protechcomputer.vn/

Hotline: 035.648.5555

Email : sales@protechcomputer.vn

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Bài viết liên quan cùng chủ đề

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *