CPU Önbelleği Nedir ve Neden Önemlidir?

Bir CPU’nun sahip olduğu önbellek miktarı, özellik sayfasında sıklıkla gözden kaçan bir sayıdır, ancak CPU önbelleği, genel CPU performansı için inanılmaz derecede önemlidir. CPU önbelleğine daha önce hiç dikkat etmediyseniz, başka bir tane almadan önce bunu okuyun.

CPU Önbelleği Nedir?

CPU önbelleği, bir CPU’da (Merkezi İşlem Birimi) yerleşik veya işlemcinin kalıbında bulunan küçük, hızlı bir bellek alanıdır. CPU önbelleği, CPU’nun bu bilgi için ana belleğe erişme sayısını azaltmak için ana bellekten sık kullanılan verileri ve talimatları depolar. CPU önbelleğinden verilere erişmek, ana bellekten verilere erişmekten çok daha hızlı olduğundan, bu sistem performansını büyük ölçüde artırabilir.

İLİŞKİLİ: HTG Açıklıyor: Bir CPU Gerçekte Nasıl Çalışır?

CPU Önbellek Düzeyleri (L1, L2, L3) Ne Anlama Geliyor?

CPU önbelleğinin “seviyeleri”, bir CPU’da yerleşik olan önbellek hiyerarşisini ifade eder. Modern CPU’ların çoğu, birden çok önbellek düzeyine sahiptir ve her düzey, altındaki düzeyden daha büyük bir kapasiteye ve daha yavaş erişim süresine sahiptir. Düzeyler tipik olarak numaralandırılmıştır; Düzey 1 (L1) en küçük ve en hızlı önbellek düzeyi ve Düzey 3 (L3) en büyük ve en yavaş önbellek düzeyidir.

Var olan bu hiyerarşi, hız ve kapasite arasında bir denge sağlamak içindir. L1 önbelleği en hızlıdır ve en sık kullanılan veri ve talimatları depolamak için kullanılırken, L3 önbelleği en büyüğüdür ve daha az kullanılan veri ve talimatları tutar.

Büyük Önbellekten En Çok Hangi Yazılım Yarar Sağlar?

Birçok yinelenen görevi gerçekleştiren veya büyük miktarda veriye hızlı erişim gerektiren yazılımlar, daha büyük bir önbellekten yararlanabilir. Bu, yazılımın performansını artırabilir ve bu görevleri tamamlamak için gereken süreyi azaltabilir.

Daha büyük önbellek boyutlarından yararlanan bazı yazılım örnekleri şunları içerir:

• Veritabanı yönetim sistemleri, genellikle çok sayıda tekrarlayan sorgu gerçekleştirir ve veritabanlarında depolanan büyük miktardaki verilere hızlı erişim gerektirir.

• Gerçek zamanlı düzenleme ve oynatma gerçekleştirmek için büyük miktarda video ve ses verisine hızla erişmesi gerekebilen video düzenleme yazılımı.

• Görüntü ve video işleme yazılımı, görüntüleri ve videoları işlemek ve değiştirmek için büyük veri kümeleri üzerinde birçok matematiksel işlem gerçekleştirebilir.
• Karmaşık hesaplamalar yapmak ve raporlar oluşturmak için büyük miktarlarda finansal verilere hızlı bir şekilde erişmesi ve bunları analiz etmesi gerekebilecek finansal analiz yazılımı.

Bunlar, daha büyük bir önbellekten yararlanabilecek yazılımlara yalnızca birkaç örnektir, ancak diğer birçok yazılım türü de geçerli olabilir.

Video oyunları da büyük bir önbellekten önemli ölçüde yararlanabilir. Bunu, CPU ağırlıklı oyunlara güçlü bir destek sağlayan AMD 5800X3D’nin oyun performansında görebilirsiniz.

İLİŞKİLİ: Windows PC’nizi Nasıl Kıyaslayabilirsiniz: 5 Ücretsiz Kıyaslama Aracı

Çok Çekirdekli Bir İşlemcide Önbellek Nasıl Çalışır?

Çok çekirdekli bir CPU’da, her çekirdeğin kendi önbelleği vardır. Bu, her çekirdeğin, başka bir çekirdeğin ana belleğine veya önbelleğine erişmeden, sık kullanılan verileri ve talimatları bağımsız olarak depolamasına ve bunlara erişmesine olanak tanır. Bu, her bir çekirdeğin ana bellekten veya diğer çekirdeklerden gelen veri ve yönergeleri beklerken harcadığı süreyi azaltarak CPU’nun performansını artırabilir, CPU’nun aynı anda daha fazla görev gerçekleştirmesine olanak tanır ve genel hızını ve yanıt verebilirliğini geliştirir.

Ancak, çok çekirdekli bir CPU’daki önbelleğin tipik olarak çekirdekler arasında paylaşılmadığına dikkat etmek önemlidir. Bu, her çekirdeğin diğer çekirdeklerin önbelleğine değil yalnızca kendi önbelleğine erişebileceği anlamına gelir. Bir veya daha fazla çekirdek, yalnızca başka bir çekirdeğin önbelleğinde bulunan verilere ve yönergelere büyük ölçüde bağımlıysa, bu sınırlama CPU’nun performansını etkileyebilir. Bu durumda CPU’nun performansı, tüm çekirdeklerdeki toplam önbellek boyutu yerine, tek tek çekirdeklerin önbellek boyutuyla sınırlanabilir.

Bazı çok çekirdekli CPU’lar, CPU’daki tüm çekirdekler tarafından erişilebilen bir önbellek alanı olan paylaşılan önbelleğe sahiptir. Ancak, bu önbellek tipik olarak belirli bir çekirdek içindeki L1 önbelleğinden çok daha yavaştır. Paylaşılan önbellek kullanımı ayrıca CPU tasarımında ek karmaşıklık ve ek yük getirebilir.

Daha Fazla Önbellek Buna Değer mi?

Şu anda yeni bir CPU için alışveriş yaparken, birinin daha fazla önbelleğe sahip olduğu, normalde benzer olan iki yonga arasındaki fiyat farkı şaşırtıcı olabilir. Bellek miktarı çok küçük görünüyor, ancak pahalı! Maliyet, bu kadar küçük, hızlı bir bellek alanının işlemci kalıbına sıkıştırılmasından kaynaklanmaktadır. Öyleyse, bir sonraki CPU’nuz için bir satış noktası olarak daha fazla önbellek için sıçramaya değer mi?

Her zaman olduğu gibi, gerçekten önemli olan, belirli bir CPU’nun kullanmak istediğiniz uygulamalarda veya oyunlarda ne kadar iyi performans gösterdiğidir. Favori yazılım paketleriniz veya oyunlarınız daha büyük önbellek tahsislerinden önemli bir artış alıyorsa, daha fazla önbelleğe sahip CPU’lara para harcamak mantıklıdır. Başka bir deyişle, kağıt üzerindeki özellikler hakkında endişelenmeyin. Bunun yerine, amaçladığınız yazılım için kıyaslama ölçütlerine bakın ve daha fazla önbelleğe sahip bir CPU’nun (diğer her şey eşit olduğunda) gerçek bir fark yaratıp yaratmadığına bakın.

CPU tasarımcıları genellikle bir işlemciye kullanım amacı için doğru miktarda önbellek vermede oldukça iyidir. Bu nedenle, bir CPU oyun veya video düzenleme veya sunucularda kullanım için pazarlanıyorsa, genellikle bu işler için iyi çalışacak bir önbellek yapılandırmasına sahip olacaktır.