Level 1 Cache (l1 Cache)

Definition - Was bedeutet Level 1 Cache (L1 Cache)?

Ein Level 1-Cache (L1-Cache) ist ein Speichercache, der direkt in den Mikroprozessor integriert ist und zum Speichern der Informationen verwendet wird, auf die der Mikroprozessor kürzlich zugegriffen hat. Daher wird er auch als primärer Cache bezeichnet. Es wird auch als interner Cache oder Systemcache bezeichnet.

Der L1-Cache ist der schnellste Cache-Speicher, da er bereits im Chip mit einer Schnittstelle ohne Wartezustand integriert ist. Damit ist er der teuerste Cache unter den CPU-Caches. Es hat jedoch eine begrenzte Größe. Es wird zum Speichern von Daten verwendet, auf die der Prozessor kürzlich zugegriffen hat, von kritischen Dateien, die sofort ausgeführt werden müssen, und es ist der erste Cache, auf den zugegriffen und der verarbeitet wird, wenn der Prozessor selbst eine Computeranweisung ausführt.

Technische.me erklärt Level 1 Cache (L1 Cache)

In neueren Mikroprozessoren ist der L1-Cache zu gleichen Teilen in zwei Teile unterteilt: einen Cache, in dem Programmdaten gespeichert werden, und einen weiteren Cache, in dem Anweisungen für den Mikroprozessor gespeichert werden. Einige ältere Mikroprozessoren verwenden dagegen den ungeteilten L1-Cache und speichern damit sowohl Programmdaten als auch Mikroprozessoranweisungen.

Es wird unter Verwendung eines statischen Direktzugriffsspeichers (SRAM) implementiert, der je nach Prozessorgrad in verschiedenen Größen erhältlich ist. Dieser SRAM verwendet zwei Transistoren pro Bit. Die zwei Transistoren bilden eine Schaltung, die als "Flip-Flop" bekannt ist, da sie zwei Zustände aufweist, zwischen denen sie wechseln können; Der zweite Transistor verwaltet den Ausgang des ersten Transistors. Solange der Stromkreis mit Strom versorgt wird, kann er Daten ohne externe Unterstützung speichern.

Alle L1-Cache-Designs folgen demselben Prozess. Die Steuerlogik des L1-Cache speichert häufig verwendete Daten im Cache und aktualisiert den externen Speicher nur, wenn die CPU die Steuerung an andere Busmaster übergibt, wenn Peripheriegeräte direkten Speicherzugriff ausführen.