Cache L1, Cache L2 : vediamoci chiaro

[palimmo]

Cache L1, Cache L2 : vediamoci chiaro

Insomma:

1- Che differenza ci sono tra le due?

2- Che vantaggi si ha ad averle più capienti?

3- Perchè la cache L2 spesso è più grossa?

4- L'esistenza di una implica l'esistenza dell'altra? (può essere che abbia visto notebook che hanno solo quella L2?)

[ArticMan]

Se non sbaglio la cache L1 è quella in prossimità massima del processore, più piccola e dove ci sono i dati prossimi all'elaborazione.
La cache L2 dovrebbe fare da buffer per la L1; una volta infatti era posizionata sulla mobo, ora la mettono direttamente sul processore, così c'è meno perdita di tempo.

Credo sommariamente siano questi i loro compiti.

[palimmo]

Originariamente inviato da ArticMan
Se non sbaglio la cache L1 è quella in prossimità massima del processore, più piccola e dove ci sono i dati prossimi all'elaborazione.
La cache L2 dovrebbe fare da buffer per la L1; una volta infatti era posizionata sulla mobo, ora la mettono direttamente sul processore, così c'è meno perdita di tempo.

Credo sommariamente siano questi i loro compiti.

ok!

Ma per quanto riguarda gli altri punti... che mi sai dire?

[ArticMan]

mi ero scordato degli altri
allora:
Una, in teoria, non implica l'altra. Tant'è che sul desktop puoi, in alcuni bios, disabilitarle.
Disabilitandole però hai un calo disarmante delle prestazioni.

Prendiamo per esempio un gioco:
Di solito il software non sa come tu agirai, giusto? Non sa, in pratica, cosa dovrà elaborare o non.
Se la cache L2 è bella grande il processore può fare una stima più ampia di tutte le variabili che potrai prendere, così da pescare poi quella giusta.
Mi spiego meglio:
immagina che tu abbia 4 porte davanti a te.
Appena entrato in una porta dovrai leggere il più velocemente una frase scritta su un foglio.
Immagina di avere la possibilità di imparartene solo 2 a memoria, ma entrando nella porta la troverai scritta comunque.
Se entri in una porta in cui c'è la frase che ti sei imparato a memoria non ci sarà nemmeno bisogno di leggerla, la sparerai velocemente a memoria; mentre se entri in una che purtroppo non conosci dovrai leggerla e quindi ci metterai più tempo.
Più possibilità di imparartele prima a memoria hai (più cache) e più sarai sicuro di essere più veloce nel ripeterla.
La cache non è proprio come un buffer.

[palimmo]

Originariamente inviato da ArticMan

Mi spiego meglio:
immagina che tu abbia 4 porte davanti a te.
Appena entrato in una porta dovrai leggere il più velocemente una frase scritta su un foglio.
Immagina di avere la possibilità di imparartene solo 2 a memoria, ma entrando nella porta la troverai scritta comunque.
Se entri in una porta in cui c'è la frase che ti sei imparato a memoria non ci sarà nemmeno bisogno di leggerla, la sparerai velocemente a memoria; mentre se entri in una che purtroppo non conosci dovrai leggerla e quindi ci metterai più tempo.
Più possibilità di imparartele prima a memoria hai (più cache) e più sarai sicuro di essere più veloce nel ripeterla.
La cache non è proprio come un buffer.

ehm... non è che abbia capito un granchè....

[atidem]

Originariamente inviato da palimmo
Cache L1, Cache L2 : vediamoci chiaro

Insomma:

1- Che differenza ci sono tra le due?

2- Che vantaggi si ha ad averle più capienti?

3- Perchè la cache L2 spesso è più grossa?

4- L'esistenza di una implica l'esistenza dell'altra? (può essere che abbia visto notebook che hanno solo quella L2?)

Entrambe sono inserite, attualmente, nell'architettura del microprocessore.

Per motivi progettuali e di performance l'esistenza di una è legata profondamente all'altra.

Le differenze sostanziali sono due.
La dimensione, che varia in base alla tecnologia di costruzione adottata. Il modo in cui la cpu accede ad esse.

La memoria è suddivisa gerarchicamente.
registri --> cache L1 --> cache L2 --> ram ---> hard-disk.
Il processore ricerca le istruzioni da eseguire seguendo il percorso precedentemente proposto.

La dimensione maggiore non implica necessariamente un vantaggio.
Nella cache vengono inseriti valori che sono stati richiesti un numero maggiore di volte durante l'esecuzione di un programma da parte della cpu.
Ogni valore che è reperito correttamente corrisponde ad un 'hit'. Ogni valore mancante è riferito come 'miss'.
Aumentando la dimensione di CL2 si riduce la probabilità di insuccessso ma conseguentemente aumenta la potenza dissipata e diminuisce il rendimento globale.
Come dire: "non esistono pranzi gratis".

Leggevo tempo fà, su una rivista specializzata, che un modo per aggirare i problemi presentati sarebbe quello di gestire le memorie attraverso software invece che con strumenti hw.
Ma questa è un'altra "storia"...

[recoil]

direi che atidem ha risposto in maniera esauriente

la cache L1 è fondamentale, se provi a disattivarla nel bios te ne rendi conto subito, il computer rallenta in modo assolutamente visibile. se disattivi la cache L2 il gap prestazionale è meno evidente invece. queste prove le ho fatte un po' di tempo fa quindi magari la situazione è cambiata ma non credo di molto.

per quanto riguarda l'aumento di cache e il rispettivo aumento di prestazioni bisognerebbe sapere se hanno cambiato l'organizzazione della cache stessa. in effetti non è detto che aumentarla a dismisura provochi dei miglioramenti. in ogni caso credo dipenda molto dal tipo di applicazione che si utilizza

[palimmo]

Originariamente inviato da recoil
direi che atidem ha risposto in maniera esauriente

la cache L1 è fondamentale, se provi a disattivarla nel bios te ne rendi conto subito, il computer rallenta in modo assolutamente visibile. se disattivi la cache L2 il gap prestazionale è meno evidente invece. queste prove le ho fatte un po' di tempo fa quindi magari la situazione è cambiata ma non credo di molto.

per quanto riguarda l'aumento di cache e il rispettivo aumento di prestazioni bisognerebbe sapere se hanno cambiato l'organizzazione della cache stessa. in effetti non è detto che aumentarla a dismisura provochi dei miglioramenti. in ogni caso credo dipenda molto dal tipo di applicazione che si utilizza

perchè allora la cache L2 è sempre più grossa della 1°??

In ogni caso un processore con cache L2 maggiore mi pare sia ritenuto più performante, no? (vedi AMD XP ThoroghBred vs Barton)....

[mik76]

E' una questione di integrazione. La L1 è integrata insieme ai circuiti che costituiscono il processore ( in realta per circuiti si intende una serie di transistor integrati. Allo stesso modo una memoria è fatta da un'insieme di transistor) ed è costruita con gli stessi parametri tecnologici con cui si costruiscono i registri del processore (anzi in realtà si potrebbe discutere su dove finiscono i registri del processore e dove inizia la L1). La L2 è integrata nel packet tel processore e con tecnologia (di solito) differente. Altra componente importante da non sottovalutare è il costo. Tecnologia più spinta significa costi maggiori e viceversa...

[palimmo]

vi ringrazio assai.

però c'è un problema: riguardo all'hardware sono un pò babbo......

Insomma: difronte all'acquisto di un processore, che importanza ha la cache (L1 o L2)?

[tonyhouse]

dipende.
non sempre quello che c'e' scritto sulla carta corrisponde ad un incremento effettivo delle prestazioni
nella + rosea delle aspettative si ha un incremento pari ad un terzo di quello che ti dicono......
in una sola parola....benchmark....esistono per questo!
ciauz

[palimmo]

Esempi:

Come mai i Pentium - M arrivano ad avere cache L2 da 2mb??

XP Throghbred: 256Kb cache L2
XP Barton: 512Kb cache L2

Ma che cosa comporta ciò????
E soprattutto: perchè quando si presenta un processore, si fa sempre riferimento alla L2 piuttosto che alla L1???

[tidav]

Ho letto la recensione di una prova tra 2 processori Amd 64 bit, uno con 512 kb di cache l2 e l'altro con il doppio di cache l2.

Nelle applicazioni tipo 3D ,codifiche filmati avi in MPEG etc quello con cache l2 più grande aveva un incremento delle prestazioni pari al 5% circa.

Per applicazioni di altro tipo non si riscontrano benefici sensibili, in alcuni casi se tutto il sistema non è ben progettato la cache l2 maggiore può apportare dei leggeri rallentamenti.

[mik76]

Signori, le dimensioni della cache sono relative. Sono relative alla politica di gestione della parte di file system che si occupa della memoria. Le prestazioni possono cambiare notevolmente in funzione dell'applicazione che sta girando!!!!In definitiva non si può dire una cache di una determinata dimensione va bene, ma tutto deve essere rapportato a cosa si vuole processare.

[palimmo]

Vi ringrazio... anche sono ancora confuso...


In fin dei conti, per un notebook (che abbia una autonomia almeno dignitevole) consigliate solo centrino? che ne dite di XP mobile con tecnologia PowerNow?

[tonyhouse]

dipende cosa intendi per autonomia decente....se ti bastano anche 3 ore allora opta per amd64....almeno...il mio (lmi 1501) dura così, e anche di +.

[Leron]

non dimentichiamo che oltre alla cache sono fondamentali il clock e la lungezza delle pipelines

più le pipelines sono lunghe e più le informazioni ci mettono a "arrivare"

questo determina il fatto che non sempre a parità di clock si hanno prstazioni uguali, vedasi cosa hanno fatto amd e intel negli ultimi anni, una accorciando le pipelines aumentando poco il clock mentre l'altra aumentando li clock ma contemporaneamente allungando le pipelines


in breve: strafregatene di quello che sta scritto sulla carta, guarda i benchmark, le opinioni e il costo dei componenti

il centrino ha una architettura ottimizzata per risparmiare sui consumi, è una profonda revisione della struttura del pentium3, non del p4, con pipelines corte e ottimizzazioni varie

alla fine cmq all'utente cosa frega?

in breve: centrino->dura di più la batteria ma costa di più, punto.

per l'acquisto di un note basta sapere questo

ad esempio, il mio acer 292lmi è un centrino 1.5, la batteria dura quasi 5 ore solitamente, parecchio più di un a64 o un p4

però ovviamente costa di conseguenza

[palimmo]

e quindi che ne direste di un hp compaq nx 9030 con processore pentium-m da 1.7ghz e 2mb di cache L2? (considerando che la batteria è di 6 celle al litio)

[Leron]

il processore è ottimo (dothan)

[palimmo]

quante ore arriverà a fare???