Der Cache-Speicher speichert alle häufig verwendeten Daten und Anweisungen eines Geräts. Als Ergebnis verbessert es die allgemeine Leistung und den Betrieb des Computers.
Im Gegensatz dazu speichert das Register nur eine bestimmte Information, beispielsweise eine Computeranweisung oder den Ort eines bestimmten Datums.
Die Computer Cache-Speicher ist eine kleinere und schnellere Speicherkomponente zwischen CPU und Hauptspeicher.
Damit diese Konfiguration funktioniert, muss die Cache-Speicher muss schneller sein als der Hauptspeicher.
Die Verarbeitungszeit wird minimiert, da der Cache häufig verwendete Daten und Anweisungen speichert.
Wenn eine Anweisung oder ein Datenelement benötigt wird, durchsucht die CPU den Speicher in der folgenden Reihenfolge: L1-Cache, L2-Cache und RAM, mit einer längeren Verarbeitungszeit für jede benötigte Speicherebene.
Der L1-Cache ist direkt in den CPU-Chip integriert.
Die kleinste in die CPU integrierte datenhaltende Komponente wird als Register bezeichnet.
Dies sind Speicherbereiche, auf die die CPU direkten Zugriff hat.
Ein Register, das groß genug ist, um Anweisungen zu speichern, ist wesentlich.
Ein Register in einem Computer mit beispielsweise 32 Bit Befehlen muss 32 Bit lang sein.
Es verkürzt die Zeit, die benötigt wird, um die gespeicherten Informationen zu finden.
Der Preis pro Byte ist höher als für Cache-Speicher.
Key Take Away
- Register sind kleine, schnelle Speicherorte innerhalb der CPU, die Daten oder Anweisungen zur sofortigen Verarbeitung enthalten.
- Der Cache-Speicher ist eine Zwischenspeicherebene zwischen Registern und Hauptspeicher, wodurch die Datenabrufgeschwindigkeit verbessert wird.
- Speicher bezieht sich auf das gesamte Speichersystem in einem Computer, einschließlich RAM, ROM und Cache-Speicher.
Registrieren vs. Cache und Speicher
Register sind die schnellste Speicherart und befinden sich innerhalb des Prozessors. Ein Cache ist eine Art Hochgeschwindigkeitsspeicher, der sich zwischen der CPU und dem Hauptspeicher befindet. Arbeitsspeicher, auch bekannt als RAM, ist die häufigste Art von Computerspeicher. Es dient zum Speichern von Daten und Anweisungen, auf die die CPU schnell zugreifen muss.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Registrieren | Cache-Speicher | Memory |
|---|---|---|---|
| Datenverarbeitung | Die Daten, die die CPU des Computers gerade verarbeitet, werden in den Registern gespeichert. | Die zuletzt verwendeten Informationen/Daten eines Computers werden im Cache gespeichert. | Es interagiert direkt mit der CPU |
| Ort | Teil der CPU eines Computergeräts. | Auf der Hauptplatine oder in der CPU. | In der CPU |
| Speicherzugriffsgeschwindigkeit | Mehrere Operationen in einem einzigen Taktzyklus. | viel schneller als der Registerspeicher | Vergleichsweise langsamer |
| Beispiele | Loop | Datenbankabfrage-Cache, dynamischer Seiten-Cache | RAM, ROM |
| Nutzen | Zur Verarbeitung neuer Daten | Erkennen zuvor gespeicherter Daten | Daten verarbeiten |
Was ist Cache?
Der Cache des Computers ist eine kleinere und schnellere Speicherkomponente zwischen CPU und Hauptspeicher. Damit diese Konfiguration funktioniert. Der Cache muss schneller sein als der Hauptspeicher.
Dieser Ansatz ist weniger kostenintensiv als die Verwendung schneller Speichervorrichtungen zum Implementieren des gesamten Hauptspeichers.
Die Verarbeitungszeit wird minimiert, da der Cache häufig verwendete Daten und Anweisungen speichert. Wenn eine Anweisung oder ein Datenelement benötigt wird, durchsucht die CPU den Speicher in der folgenden Reihenfolge: L1-Cache, L2-Cache und RAM, wobei für jede benötigte Speicherebene eine längere Verarbeitungszeit erforderlich ist.
Wenn die Anweisung oder die Daten nicht im Speicher gefunden werden können, müssen sie auf einem langsameren Speichermedium wie einer Festplatte oder einem optischen Datenträger gesucht werden.
Der L1-Cache ist direkt in den CPU-Chip integriert. L1-Caches sind sehr klein und reichen von 8 KB bis 128 KB.
Obwohl der L2-Cache eine viel größere Kapazität hat, die von 64 KB bis 16 MB reicht, ist er nur unwesentlich langsamer als der L1-Cache.
Moderne Prozessoren verfügen über einen Advanced Transfer Cache, eine Art L2-Cache, der direkt in den Prozessorchip integriert ist.
Was ist Register?
Die kleinste in die CPU integrierte datenhaltende Komponente wird als Register bezeichnet. Dies sind Speicherbereiche, auf die die CPU direkten Zugriff hat.
Es kann eine Anweisung, eine Speicheradresse oder jede Art von Daten speichern, z. B. eine Bitfolge oder einzelne Zeichen, und kann eine kleine Datenmenge zwischen 32 und 64 Bit enthalten.
Ein Register, das groß genug ist, um Anweisungen zu speichern, ist wesentlich. Ein Register in einem Computer mit beispielsweise 32 Bit Befehlen muss 32 Bit lang sein.
Viele Computer enthalten jedoch kleinere Register, wie z. B. Halbregister, für kürzere Anweisungen. Registernamen können zufällig oder numerisch sein, basierend auf dem Prozessordesign und den Sprachstandards.
Es verkürzt die Zeit, die benötigt wird, um die gespeicherten Informationen zu finden.
Die CPU kann in jedem Taktzyklus viele Operationen an Registerinhalten ausführen.
Der Preis pro Byte ist höher als beim Cache-Speicher.
Was ist Erinnerung?
Es enthält die Anweisungen und Informationen über die laufende Anwendung, die die CPU benötigt.
Speichergrößen können von einigen Gigabyte bis zu Terabyte reichen. Im Gegensatz zum Speicherzugriff in einem Register greift die CPU relativ langsam auf den Speicher zu.
RAM und ROM sind zwei verschiedene Speicherformen. Du kannst die Erinnerung nicht befehlen.
Es ist wichtig anzumerken, dass der Computer darauf beschränkt ist, mit Daten zu arbeiten, die im Hauptspeicher gespeichert sind.
Es ist ein Speicherelement, das direkt mit der Zentraleinheit kommuniziert.
Hauptunterschiede zwischen Register und Cache und Speicher
- Die Daten, die die CPU des Computers gerade verarbeitet, werden in den Registern gespeichert. Die zuletzt verwendeten Informationen/Daten eines Computers werden im Cache gespeichert.
- Ein Register ist ein Teil der Computer-CPU, während sich der Cache-Speicher auf der Hauptplatine innerhalb der CPU befindet
- Das Register speichert Daten vorübergehend zur Verarbeitung, und der Cache-Speicher ist ein Hochgeschwindigkeitsspeicherbereich für die weitere Verarbeitung.
- Die Schleife ist ein Beispiel für ein Register. Database Query Cache und Dynamic Page Cache sind Arten von Cache-Speicher.
- Zur Verarbeitung neuer Daten wird ein Register verwendet. Der Cache-Speicher erkennt zuvor gespeicherte Daten
Letzte Aktualisierung: 29. Juli 2023
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Sandeep Bhandari hat einen Bachelor of Engineering in Computers von der Thapar University (2006). Er verfügt über 20 Jahre Erfahrung im Technologiebereich. Er interessiert sich sehr für verschiedene technische Bereiche, darunter Datenbanksysteme, Computernetzwerke und Programmierung. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
