تحقیق در مورد حافظه Cache 13 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 13 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

حافظه Cache

اگر تا کنون برای خود کامپیوتری تهیه کرده باشید ، واژه " Cache" برای شما آشنا خواهد بود. کامپیوترهای جدید دارای Cache از نوع L1 و L2 می باشند. شاید در هنگام خرید یک کامپیوتر از طرف دوستانتان توصیه هائی به شما شده باشد مثلا" : " سعی کن از تراشه های Celeron استفاده نکنی چون دارای Cache نمی باشند! " Cache یک مفهوم کامپیوتری است که بر روی هر نوع کامپیوتر با یک شکل خاص وجود دارد. حافظه های Cache ، نرم افزارهای با قابلیت Cache هارد دیسک و صفحات Cache همه بنوعی از مفهوم Caching استفاده می نمایند. حافظه مجازی که توسط سیستم های عامل ارائه می گردد نیز از مفهوم فوق استفاده می نماید.

مبانی CachingCaching یک تکنولوژی استفاده شده برای زیر سیستم های حافظه ، در کامپیوتر است . مهمترین هدف یک Cache افزایش سرعت و عملکرد کامپیوتر بدون تحمیل هزینه های اضافی برای تهیه سیستم است . با استفاده از Cache عملیات کاربران با سرعت بیشتری انجام خواهد شد. کتابداری را در نظر بگیرید که در یک کتابخانه مسئول تحویل کتاب به متقاضیان است . فرض کنید در سیستم فوق ( درخواست و تحویل کتاب ) از مفهوم Cache استفاده نمی گردد. اولین متقاصی کتابی را درخواست می نماید( فرض شده است که متقاضی خود نمی تواند مستقیما" کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه ،بردارد) ، کتابدار، کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه پیدا و در ادامه آن را تحویل متقاضی می نماید. متقاضی پس از 90ساعاتی مراجعه و کتاب را تحویل می دهد. کتابدار، کتاب تحویلی را مجددا" در قفسه مربوطه قرار می دهد. پس از لحظاتی یک متقاضی دیگر مراجعه و همان کتاب قبلی را درخواست می نماید ، کتابدار مجددا" می بایست به بخش مربوطه در کتابخانه مراجعه و پس از بازیابی کتاب ، آن را در اختیار متقاضی دوم قرار دهد.همانگونه که ملاحظه می گردد ، کتابدار مکلف است برای تحویل هر کتاب ( ولو کتاب هائی که فرکانس استفاده از آنان توسط متقاضیان زیاد باشد ) به بخش مربوطه مراجعه و پس از یافتن کتاب آن را در اختیار متقاضیان قرار دهد. آیا روشی وجود دارد که با استناد به آن بتوان عملکرد و کارآئی کتابدار را بهبود بخشید ؟

در پاسخ به سوال فوق می توان با ایجاد یک سیستم Cache برای کتابدار ، کارآئی آن را افزایش داد. فرض کنید بخشی را با ظرفیت حداکثر ده کتاب در مجاورت ( نزدیکی ) کتابدار آماده نمائیم . کتاب هائی که توسط متقاضیان برگردانده می شود، در بخش فوق ذخیره خواهند شد. مثال فوق را با در نظر گرفتن سیستم Cache ایجاد شده برای کتابدار مجددا" دنبال می نمائیم . در ابتدای فعالیت روزانه ، بخش Cache خالی بوده و هنوز در آن کتابی قرار نگرفته است . اولین متفقاصی مراجعه و کتابی را درخواست می نماید . کتابدار می بایست به بخش مربوطه مراجعه و کتاب را از قفسه مربوطه براشته و در اختیار متقاضی قرار دهد. متقاضی پس از تحویل کتاب ، چند ساعت بعد مراجعه و کتاب را تجویل کتابدار خواهد داد. کتابدار، کتاب تحویلی را در بخش پیش بینی شده برای Cache قرار می دهد. لحظاتی بعد متقاضی دیگر مراجعه و درخواست همان کتاب را می نماید .کتابدار در ابتدا بخش مربوط به Cache را جستجو و در صورت یافتن کتاب ، آن را به متقاضی تحویل خواهد داد. در این حالت ضرورتی به مراجعه کتابدار به بخش و قفسه های مربوطه نخواهد بود. در روش فوق زمان تحویل کتاب به متقاضی بهبود چشمگیری پیدا خواهد کرد. در صورتیکه کتاب درخواستی توسط متقاضی در بخش Cache کتابخانه نباشد ، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ در ابتدا مدت زمانی صرف خواهد شد که کتابدار به این اطمینان برسد که کتاب درخواستی در بخش Cache موجود نمی باشد ( جستجو) یکی از چالش های اصلی در رابطه با طراحی Cache به حداقل رساندن زمان جستجو در Cache است .سخت افزارهای جدید ، زمان فوق را به صفر نزدیک کرده اند. پس از حصول اطمینان از عدم وجود کتاب در بخش Cache ، کتابدار می بایست با مراجعه به بخش مربوطه آن را انتخاب و در ادامه در اختیار متقاضی قرار دهد. با توجه به مثال فوق ، چندین نکته مهم در رابطه با Cache استنباط می گردد:

تکنولوژی Cache ، استفاده از حافظه های سریع ولی کوچک ، به منظور افزایش سرعت یک حافظه کند ولی با حجم بالا است

زمانیکه از Cache استفاده می گردد ، در ابتدا می بایست محتویات آن به منظور یافتن اطلاعات مورد نظر بررسی گردد. فرآیند فوق را Cache hit می گویند. در صورتیکه اطلاعات مورد نظر در Cache موجود نباشند (Cache miss) ، کامپیوتر می بایست در انتظار تامین داده های خود از حافظه اصلی سیستم باشد (

تحقیق در مورد حافظه Cache

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 12 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

ذخیره و بازیابی اطلاعات

حافظه cash

نام استاد

خانم طائب

نام دانشجو

کوروش اصفهانیان

مشخصه

70003

حافظه cash

حافظه کش سطح دو (l2): این حافظه نوعی حافظه سریع

است که روی پردازنده تعبیه می شود. میزان این حافظه روی

قیمت کل پردازنده تاثیر قابل توجهی دارد. برخی از نرم افزارها از

میزان حافظه کش، بهره زیادی می برند و بالا بودن آن، تاثیر

قابل توجهی در کارآیی آنها دارد. برعکس برای رخی دیگر از نرم افزارها یک مگابایت یا دو مگابایت بودن حافظه کش، تفاوتی نخواهد داشت.4 - فرکانس مسیر: فرکانسی است که پردازنده و پل شمالی مادربورد در آن به تبادل اطلاعات می پردازند. قطعا هر چه این فرکانس بالاتر باشد، سرعت تبادل اطلاعات میان پردازنده و چیپست مادربورد بالا می رود. وابستگی پردازنده به فرکانس مسیر آن، به مهندسی پردازنده و همچنین نحوه استفاده نرم افزار خاص از فرکانس مسیر بستگی دارد. ممکن است یک نرم افزار از فرکانس مسیر بالاتر بهره ببرد و نرم افزار دیگر خیر. برای انتخاب پردازنده مناسب کار شما، بهترین کار این است که کارآیی پردازنده موردنظر شما در نرم افزارهای موردنظر بررسی شود. مهندسی پردازنده های کنونی به گونه ای است که یک یا چند زمینه مشخص، قوی تر و در برخی کاربردهای دیگر ضعیف تر هستند.نرم افزارهای رمزگذاری فایل های صوتی و تصویریاکثر این گونه نرم افزارها، به خصوص نرم افزارهای رمزگذاری فرمت های ویدئویی، برای کار با دوهسته ای ها و چهارهسته ای ها بهینه سازی شده اند. این بدان معناست که مثلا یک چهارهسته ای با فرکانس 4/2 گیگاهرتز در اینگونه نرم افزارها، از یک دوهسته ای با فرکانس 6/2 گیگاهرتز سریع تر است. البته این مقایسه صرفا برای تفهیم صحبت بالا گفته شد و ممکن است دقیقا به همین صورت نباشد.در هر صورت کاربرانی که از اینگونه نرم افزارها استفاده می کنند در درجه اول باید دنبال پردازنده ای با تعداد هسته های بالا باشند.اما اینکه کدام یک از پردازنده های اینتل یا AMD در این زمینه قوی تر هستند باید گفت که مهندسی Core 2 برای اینگونه نرم افزارها بسیار مناسب است. یک Core 2 با فرکانس 2 گیگاهرتز و دو مگابایت حافظه کش، در این گونه نرم افزارها، معمولا سریع تر از یک دوهسته ای x2 در فرکانس 8/2 گیگاهرتز است. پس در اینجا بهتر است سراغ یک Core 2 بروید. همچنین در این مورد، Core 2ای ارجح تر است که حافظه کش بیشتری داشته باشد. در یک فرکانس پردازنده مشخص، افزایش حافظه کش از دو به چهارمگابایت معمولا حدود 10 درصد افزایش کارآیی را در نرم افزارهای رمزگذاری فایل های مالتی مدیا و برای پردازنده های Core 2 به دنبال دارد.برای فعالیت های ذکر شده، یک دوهسته ای حداقل توصیه ممکن است و خرید یک تک هسته ای در این موارد توصیه نمی شود.پس برای نرم افزارهایی که با رمزگذاری فایل های صوتی و تصویری سر و کار دارند، در درجه اول تعداد هسته های پردازنده را بالا ببرید، سپس بیشتر تمرکز خود را روی یک Core 2 با فرکانس بالا در حد بودجه خود، جلب کنید.نرم افزارهای کاربردیمنظور ما از نرم افزارهای کاربردی، آنتی ویروس ها، نرم افزارهای فشرده سازی فایل ها یا نرم افزاری مثل آکروبات ریدر یا مجموعه آفیس است.این دسته از نرم افزارها، به دلیل گستردگی دارای رفتارهای متفاوتی در قبال پردازنده هستند. در این مورد، اگر بخواهیم به AMD و اینتل امتیاز بدهیم، امتیاز 50-50 عادلانه است. خیلی از این نرم افزارها با پردازنده های AMD و بسیاری دیگر با پردازنده های اینتل بهترعمل می کنند به علاوه برخی از آنها از مزیت یک چهارهسته ای به خوبی بهره می برند، در حالیکه در برخی دیگر استفاده از یک دوهسته ای با فرکانس بالا به مراتب بهتر است.برای این دسته از نرم افزارها، چه از پردازنده های اینتل و چه از پردازنده های AMD استفاده کنید، در کل نتیجه یکسانی خواهید گرفت. بهتر است در این زمینه به دنبال پردازنده دوهسته ای با فرکانس بالا باشید. هر چند که یک چهارهسته ای هم انتخاب مناسبی به نظر می رسد.در صورت انتخاب یک دوهسته ای Core 2 بهتر است مدلی را انتخاب کنید که حافظه کش بالاتری داشته باشد. این گونه نرم افزارها به خصوص نرم افزارهای آفیس نسبت به میزان حافظه l2 در پردازنده های Core 2 حساسیت زیادی دارند. شرکت AMD پردازنده های گرافیکی جدیدی از سری 780 با نام rs780m را در نمایشگاه سبیت معرفی نموده و به شرح ویژگی های پلتفرم موبایل این شرکت موسوم به puma پرداخت که در آن از پردازنده های دو هسته ای griffin یا همان Turion ultra (شکل 1) و تراشه های rs780m استفاده خواهد شد. تراشه های griffin دارای یک مگابایت حافظه کش l2 به ازای هر هسته هستند و تا هشت گیگابایت حافظه رم DDR2-667 و DDR2-800 so-DIMM را پشتیبانی می نمایند. ارتباط دو هسته این پردازنده از طریق یک سوییچ داخلی برقرار می شود. برای استفاده هر چه کمتر از برق، هر هسته می تواند در فرکانسی مستقل کار کند. AMD افزود، تراشه های گرافیکی rs780m نیز که سازگار با directx 10 هستند چهار تا پنج بار سریع تر از تراشه های X3100 igp اینتل کار می کنند. فروش لپ تاپ های مبتنی بر این پلتفرم که مجهز آداپتورهای وای فای نیز خواهند بود از چهارماهه دوم سال جاری میلادی آغاز خواهد شد و قیمت آن ها بسته به قابلیت هایشان دست کم بین 699 تا 2500 دلار تعیین شده است. دیگر محصول شرکت AMD، نخستین پردازنده چهارهسته ای و 45 نانومتری این شرکت که با چندین سیستم عامل و برنامه های حساس پردازشی سازگار است. این پردازنده ها با همکاری شرکت آی بی ام و در کشور آلمان توسعه داده شده اند. در ساخت ترانزیستورهای این پردازنده از سیلیکون های نسل چهارم استفاده شده و کارایی آن ها بهبود یافته است. shanghai نام نخستین سری از پردازنده های 45 نانومتری این شرکت ویژه سرور و deneb ویژه دسکتاپ است. (شکل 2)، ویفر این پردازنده را نشان می دهد.