Prečo je vyrovnávacia pamäť L1 vo vnútri CPU?

Cache L1 je vo vnútri CPU pre rýchlosť. Hlavným dôvodom je minimalizovať čas potrebný na prístup k CPU. Tu je porucha:

* latencia: Prístup k údajom z hlavnej pamäte (RAM) je výrazne pomalší ako prístup k údajom z CPU. Rozdiel je rád, že rozsah. Táto latencia je hlavným problémom vo výkone počítača.

* blízkosť: Umiestnenie vyrovnávacej pamäte L1 na CPU Die (kremíková oblátka, na ktorej je CPU postavený), drasticky znižuje fyzickú vzdialenosť, ktorú údaje potrebujú na cestovanie. Táto kratšia vzdialenosť sa prekladá priamo do rýchlejších časov prístupu. Elektrické signály nemusia prechádzať dlhými stopami na základnej doske alebo sa pohybujú viacerými komponentmi.

* šírka pásma: Presúvanie údajov medzi CPU a RAM spotrebuje šírku pásma. Tým, že CPU udržiava často prístupné údaje v vyrovnávacej pamäti L1, znižuje dopyt po hlavnej šírke pásma pamäte, čo systému umožňuje zvládnuť viac úloh súbežne a efektívnejšie.

V podstate vyrovnávacia pamäť L1 pôsobí ako extrémne rýchla, malá a ľahko dostupná škrabanca pre CPU. Drží údaje, ktoré CPU najpravdepodobnejšie potrebuje okamžite, čo dramaticky zlepšuje výkon. Zatiaľ čo väčšie vyrovnávacie pamäte (L2 a L3) existujú mimo jadra CPU, ale stále na CPU zomrie, blízkosť L1 je prvoradá pre maximalizáciu rýchlosti CPU.

• Predchádzajúca strana: Aká je normálna rýchlosť jedného jadra? 
• Ďalšia strana: Ktorý komponent umožňuje procesorom vykonávať rýchlejšie ako tie, ktoré nemajú tento komponent?