? Ein Prozessor ist unerlässlich, um einen Computer , da sie die aktive Komponente , die die Computer- Programme ausgeführt wird . Es führt arithmetische vergleicht die Werte der Variablen und Shuttles Daten zwischen verschiedenen Standorten. Prozessoren profitieren von einer Form der Speicher als Cache , kleine Mengen davon dramatisch verbessern die Leistung eines Prozessors bekannt. Prozessor und Speicher

Ein Prozessor ist eine komplexe integrierte Schaltung , bestehend aus Millionen von Transistoren . Es hat eine Reihe von Befehlen zum Verschieben von Daten und vergleicht sie und arithmetische und eine kleine Anzahl von speziellen Speicherzellen Register genannt . Speicher außerhalb des Prozessors hält allen aktiven Programmen und Daten. Bevor er seine Arbeit zu tun, muss der Prozessor erste Abrufen von Daten aus dem Speicher. Dies ist ein relativ langsamer Prozess ; . Den Prozessor verbringt einen guten Teil seiner Zeit mit Warten
Cache

Um das Problem der Prozessorleerlaufzeit beheben , fügte Computer-Chip -Designer Speicher , als Cache für den Prozessor selbst . Es speichert die Daten während vor Anweisungen abgerufen so der Prozessor es wiederverwenden können . Findet der Prozessor Daten bereits im Cache , braucht es nicht , um zusätzliche Schritte zu ergreifen, um es aus dem externen Speicher zu erhalten. Eine ausreichende Menge an Cache reduziert Prozessor-Speicher zugreift um etwa 90 Prozent.
Taktrate und Prozessorgeschwindigkeit

Ein Signal genannt Uhr Laufwerke den Prozessor . Die Uhr ist ein stetiger Strom von elektrischen Impulsen , die der Prozessor- Schaltungen auszulösen. Typische Computer Taktraten von 500 MHz bis über 3 GHz. Theoretisch kann die schneller die Frequenz , desto schneller der Prozessor läuft , aber der Prozessor nicht viel schneller als die Geschwindigkeit , für die es entworfen wurde ausgeführt . Die Verwendung von Cache verbessert die Leistung um ein Vielfaches , ohne die Taktrate .
Leistungsaufnahme

Je schneller ein Prozessor läuft , desto mehr Macht es verbraucht und desto mehr Wärme produziert . Prozessoren mit Cache liefern gute Leistung mit moderaten Taktraten , halten den Chip Stromverbrauch vernünftig. Dies ist besonders wichtig für mobile Geräte, wie Akkulaufzeit ist ein wichtiges Thema . Weil es die Menge der Arbeit der Prozessor tut für einen bestimmten Satz von Anweisungen reduziert , spart Energie Cache .
Cache Size

Cache ist eine teure Form der Erinnerung , und Prozessoren haben es in relativ geringen Mengen . Im Jahr 2011 hat einen Prozessor für einen typischen Desktop-Computer 2 MB Cache , im Vergleich zu 4 GB RAM. Größere Cache-Größen nicht wesentlich verbessern Leistung : wenn 2 MB Cache reduziert Speicherzugriffe um 90 Prozent , die Verdoppelung auf 4 MB verbessert es zu 95 Prozent. Chip Designern sorgfältig auswerten Cache-Größen , Auswahl einer Menge, die die beste Verbesserung für die zusätzlichen Kosten zur Verfügung stellt.