Avtomatlashtirilgan loyihalashning texnikaviy vositalari Xotirada saqlovchi qurilmalar

6.2. Kesh-xotira

Protsessor ishlash uchun o‘z ma’lumotlarini operativ xotiradan oladi. Bunda mikrosxema ichida signallar juda katta chastotada (bir necha yuz MGts) ishlanadi, operativ xotiraga murojaatlarning hammasi esa bir necha marta kam chastotada sodir bo‘ladi. Chastotaning ichki ko‘paytirish koeffitsienti qanchalik yuqori bo‘lsa, protsessor, tashqarida saqlanayotgan ma’lumotlarga qaraganda, o‘zining ichida saqlanayotgan ma’lumotlar bilan shunchalik samaraliroq ishlaydi.
Odatda protsessor o‘zining ichida deyarli hech narsani saqlamaydi.Unda ma’lumotlarga ishlov beriladigan yacheykalar (bu «ishchi» yacheykalar registrlar deb ataladi) juda kam.Shuning uchun protsessor ishini tezlatish uchun ancha oldin (4-avloddan boshlab) keshlash texnologiyasi taklif qilingan. Kesh – bu bufer vazifasini bajaruvchi xotira yacheykalarining nisbatan katta bo‘lmagan naboridir. Umumiy xotiradan biror narsa o‘qilayotganda yoki unga yozilayotganda ma’lumotlarning nusxa (копия)si kesh-xotiraga ham kiritiladi. Agar shu ma’lumotlarning o‘zi yana zarur bo‘lib qolsa, ularni uzoqdan chaqirib olish zarur bo‘lmaydi – ularni buferdan olish ancha tezroq bo‘ladi.
Kesh-xotiradan foydalanish kompyuter tizimi unumdorligini sezilarli oshirish imkonini berdi. 486-protsessorlar uchun keshlash texnologiyasi birinchi marta qo‘llanilganda, kesh-xotira onalik platasida protsessorga mumkin qadar yaqinroq joylashar edi; bunda sig‘imi katta bo‘lmasa ham, lekin unumdorligi bo‘yicha eng «tez» mikrosxemalardan foydalanishar edi.
Bugungi kunda kesh-xotira «piramidali» o‘rnatiladi. Tezligi bo‘yicha eng tezkor, lekin hajmi bo‘yicha eng kichik birinchi darajali kesh-xotira protsessor kristalli tarkibiga kiradi. Ularni protsessor registrlari tayyorlanadigan texnologiya bo‘yicha tayyorlashadi, natijada u juda qimmat, lekin juda tezkor va eng asosiysi ishonchli bo‘lib qoldi. Uning o‘lchami atigi bir necha o‘n Kbayt bilan o‘lchanadi, lekin u tez ishlov berishda juda katta ahamiyatga ega.
Ikkinchi daraja kesh-xotirasi protsessorning o‘sha kristallining o‘zida joylashishi mumkin (bu holda u protsessori yadrosi chastotasida ishlaydi). Odatda ikkinchi daraja kesh-xotira hajmi yuzlab Kbaytda (128/256/512 Kbayt va h.k.) o‘lchanadi.
Eng katta, lekin eng sekin kesh-xotira – bu uchinchi daraja keshidir. U protsessorga kirmaydi, chunki onalik platasida o‘rnatiladi va uning chastotasida ishlaydi. Uning o‘lchamlari 1-2 Mbaytga yetishi mumkin.
Birinchi va ikkinchi daraja kesh-xotira o‘lchami protsessor narxiga juda katta ta’sir qiladi. Bir modelli va berilgan ishchi chastotali protsessorlar kesh-xotira hajmi bilan farqlanishi mumkin.