Предварительная выборка смежных строк кэша что это
СОДЕРЖАНИЕ
Данные и предварительная выборка из кеша инструкций
Предварительная выборка из кеша может извлекать данные или инструкции в кеш.
Аппаратная и программная предварительная выборка кеша
Предварительная выборка из кэша может выполняться аппаратно или программно.
Методы аппаратной предварительной выборки
Буферы потока
Методы предварительной загрузки программного обеспечения
Предварительная выборка, управляемая компилятором
Предварительная выборка, управляемая компилятором, широко используется в циклах с большим количеством итераций. В этом методе компилятор предсказывает будущие промахи в кэше и вставляет инструкцию предварительной выборки на основе штрафа за промах и времени выполнения инструкций.
Эти предварительные выборки представляют собой неблокирующие операции с памятью, т. Е. Эти обращения к памяти не мешают действительному доступу к памяти. Они не изменяют состояние процессора и не вызывают сбои страниц.
Одним из основных преимуществ программной предварительной выборки является то, что она снижает количество принудительных промахов в кэше.
Рассмотрим цикл for, как показано ниже:
На каждой итерации осуществляется доступ к i- му элементу массива array1. Следовательно, мы можем выполнить предварительную выборку элементов, к которым будет осуществляться доступ в будущих итерациях, вставив инструкцию «предварительной выборки», как показано ниже:
Сравнение аппаратной и программной предварительной выборки
Метрики предварительной выборки кеша
Есть три основных показателя, позволяющих судить о предварительной выборке из кеша.
Покрытие
C о v е р а г е знак равно Пропуски кеша устранены с помощью предварительной выборки Всего промахов кеша <\ displaystyle Coverage = <\ frac <\ text <Промахи кеша, устраненные с помощью предварительной выборки>> <\ text <Всего промахов кеша>>>> 
,
куда, Всего промахов кеша знак равно ( Промахи в кэше устранены с помощью предварительной выборки ) + ( Промахи в кэше не устраняются предварительной выборкой ) <\ displaystyle <\ text <Всего промахов в кэше>> = (<\ text <Промахи в кэше, устраненные предварительной выборкой>>) + (<\ text <Промахи в кэше, не устраненные предварительной выборкой>>)>
Точность
Точность предварительной выборки знак равно Пропуски кеша устранены с помощью предварительной выборки ( Бесполезные предварительные выборки из кеша ) + ( Пропуски кеша устранены с помощью предварительной выборки ) <\ displaystyle <\ text <Точность предварительной выборки>> = <\ frac <\ text <Промахи в кэше устранены предварительной выборкой>> <(<\ text <Бесполезные предварительные выборки из кеша>>) + ( <\ text <Промахи в кэше устранены предварительной выборкой>>)>>>
Хотя кажется, что идеальная точность может означать отсутствие промахов, это не так. Сами предварительные выборки могут привести к новым пропускам, если предварительно выбранные блоки помещаются непосредственно в кэш. Хотя это может быть небольшая часть от общего количества промахов, которые мы можем увидеть без предварительной выборки, это ненулевое количество промахов.
Своевременность
Предварительная выборка и Супервыборка в Windows 7
В этой статье мы разъясним значение компонентов Prefetcher (предварительная выборка) и Superfetch (супервыборка) в Windows 7, а также влияние Prefetcher и Superfetch на ускорение запуска Windows 7 и установленных программ.
Prefetcher – Предварительная выборка
Prefetcher (предварительная выборка) – это компонент менеджера памяти Windows 7, отвечающий за оптимальную загрузку операционной системы и часто используемых программ. Само название компонента раскрывает его назначение: предварительная выборка – это выбор и загрузка в оперативную память данных, необходимых для запуска определенных процессов перед тем, как эти процессы будут запущены. Компонент предварительная выборка впервые был внедрен в Windows XP, и в Windows 7 он был существенно переработан и улучшен.
Принципы работы предварительной выборки
Чтобы улучшить производительность, менеджер кэша Windows 7 отслеживает процесс обмена данными между жестким диском и оперативной памятью, а также между оперативной памятью и виртуальной памятью во время загрузки операционной системы и во время запуска программ. Отслеживая эти операции, менеджер кэша создает карты ссылок на все папки и файлы, которые используются во время запуска каждого приложения или процесса. Эти карты ссылок сохраняются в файлы с расширением .pf в папке C:\Windows\Prefetch.
Во время последующих запусков Windows 7, карты ссылок считываются и в оперативную память загружаются указанные в них данные. В результате, запуск соответствующих приложений и процессов происходит быстрее за счет минимального количества обращений к жесткому диску.
Сколько места на жестком диске требуется для работы Prefetcher
Для функционирования предварительной выборки требуется несколько мегабайт места на жестком диске – обычно не более 25 мегабайт для хранения файлов в папке C:\Windows\Prefetch. В этой папке хранятся только карты ссылок на файлы и папки, необходимые для запуска приложений и процессов.
Нет никакой необходимости в периодической очистке папки Prefetch. Во-первых, количество часто используемых программ ограничено. Во-вторых, если какие-то программы перестают использоваться часто, их запуск перестает оптимизироваться.
Таким образом, функция предварительной выборки в целом повышает быстродействие системы. Отключение предварительной выборки или периодическая ручная очистка папки Prefetch снизят, а не повысят скорость работы Windows 7.
Настройка и отключение предварительной выборки
Вы можете самостоятельно протестировать скорость запуска Windows 7 и установленных программ при включенной и выключенной предварительной выборке. Настройка, отключение и включение предварительной выборки производится с помощью редактора реестра Windows 7.
В открывшемся окне редактора реестра раскройте HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management\PrefetchParameters
Дважды щелкните параметр EnablePrefetcher.
1. Чтобы отключить предварительную выборку, установите значение 0.
Начиная со следующего запуска Windows 7, оптимизация запуска операционной системы и часто используемых программ производиться не будет.
2. Чтобы включить предварительную выборку для часто используемых программ, установите значение 1.
Начиная со следующего запуска Windows 7, будет оптимизироваться запуск часто используемых программ, но не будет оптимизироваться запуск операционной системы.
3. Чтобы включить предварительную выборку для Windows 7, установите значение 2.
Начиная со следующего запуска Windows 7, будет оптимизироваться запуск операционной системы, но не будет оптимизироваться запуск часто используемых программ.
4. Чтобы включить предварительную выборку, установите значение 3 (рекомендуемое значение, установлено по умолчанию).
Начиная со следующего запуска Windows 7, будет оптимизироваться и запуск операционной системы, и запуск часто используемых программ.
SuperFetch – Супервыборка
Супервыборка выполняет все функции предварительной выборки, плюс несколько дополнительных функций. Преимущество супервыборки в том, что она лишена одного из самых главных недостатков технологии Предварительной выборки. Предварительная выборка загружает в память большинство файлов и данных, необходимых для запуска приложения или процесса, чтобы повысить скорость его запуска. Но когда другие приложения обращаются к памяти, предвыбранные данные выгружаются на жесткий диск, в файл подкачки. И когда эти данные потребуются снова, система будет загружать их обратно из файла подкачки в память, что непременно скажется на скорости запуска соответствующего приложения или процесса.
Супервыборка обеспечивает более устойчивый прирост производительности. В дополнение к созданию файлов с картами ссылок, супервыборка создает конфигурации используемых приложений. Эти конфигурации содержат информацию о том, как часто и когда используются те или иные приложения. Супервыборка отслеживает активность приложений в созданной конфигурации и отмечает, когда и какие предвыбранные данные были выгружены в файл подкачки. После выгрузки предвыбранных данных в файл подкачки, супервыборка контролирует исполнение приложения, из-за которого предвыбранные данные были выгружены, и сразу после завершения работы этого приложения, ранее выгруженные предвыбранные данные снова загружаются в память. Таким образом, когда вы снова обратитесь к часто используемому приложению, предвыбранные данные снова будут в памяти, и это приложение быстро запустится.
Таким образом, компонент SuperFetch (супервыборка) существенно увеличивает быстродействие системы и установленных программ, поэтому отключать этот компонент настоятельно не рекомендуется.
Настройка, отключение и включение супервыборки
Хотя отключение и изменение параметров супервыборки не рекомендуется, вы можете самостоятельно протестировать быстродействие Windows 7 и установленных программ при включенной и выключенной супервыборке. Настройка, отключение и включение супервыборки производится с помощью редактора реестра Windows 7.
В открывшемся окне редактора реестра раскройте HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management\PrefetchParameters
Дважды щелкните параметр EnableSuperfetch.
1. Чтобы отключить супервыборку, установите значение 0.
2. Чтобы включить супервыборку для часто используемых программ, установите значение 1.
3. Чтобы включить супервыборку для Windows 7, установите значение 2.
4. Чтобы включить супервыборку, установите значение 3 (рекомендуемое значение, установлено по умолчанию).
В списке служб найдите службу Superfetch и откройте её свойства двойным щелчком мыши.
На вкладке Общие нажмите кнопку Остановить и в раскрывающемся списке Тип запуска выберите Отключена.
Что такое память предварительной выборки?
Из Википедии, бесплатной энциклопедии. Предварительная выборка из кэша — это метод, используемый компьютерными процессорами для повышения производительности выполнения путем выборки инструкций или данных из их исходного хранилища в более медленной памяти в более быструю локальную память до того, как это действительно понадобится (отсюда и термин «предварительная выборка»).
Что такое блок предварительной выборки?
Блок предварительной выборки включает в себя буфер, имеющий множество записей, каждая из которых может использоваться для другого потока предварительной выборки. Блок предварительной выборки сконфигурирован для фильтрации операций загрузки / сохранения памяти через буфер и дополнительно сконфигурирован для генерации запросов предварительной выборки из содержимого буфера.
Что такое буфер предварительной выборки?
Буфер предварительной выборки — это кэш памяти, расположенный на современных модулях ОЗУ, в котором данные хранятся до того, как они действительно понадобятся.
Что такое упреждающая выборка инструкций в компьютерной архитектуре?
В компьютерной архитектуре упреждающая выборка команд — это метод, используемый в микропроцессорах для ускорения выполнения программы за счет сокращения состояний ожидания. … Поскольку программы обычно выполняются последовательно, производительность, вероятно, будет наилучшей, когда инструкции будут предварительно загружены в порядке выполнения программы.
Что такое предварительная выборка соседней строки кэша?
Предварительная выборка смежных строк кэша: механизм предварительной выборки смежных строк кэша, как и автоматическая предварительная выборка оборудования, работает без вмешательства программиста. При включении через BIOS две 64-байтовые строки кэша загружаются в 128-байтовый сектор, независимо от того, была запрошена дополнительная строка кэша или нет.
Как сделать предварительную выборку?
Нажмите кнопку «Домой» + R или введите «запустить» в поиске и откройте его. Затем введите «предварительная выборка» и нажмите ввод; появится диалоговое окно. Просто нажмите «продолжить» и удалите все файлы из папки.
Почему используется предварительная выборка?
Предварительная выборка из кэша — это метод, используемый компьютерными процессорами для повышения производительности выполнения путем выборки инструкций или данных из их исходного хранилища в более медленной памяти в более быструю локальную память до того, как это действительно понадобится (отсюда и термин «предварительная выборка»). … Источником для операции предварительной выборки обычно является основная память.
Безопасна ли предварительная выборка для удаления?
Папка предварительной выборки — это подпапка системной папки Windows. Папка предварительной выборки является самоподдерживающейся, и нет необходимости удалять ее или очищать ее содержимое. Если вы очистите папку, Windows и ваши программы откроются дольше при следующем включении компьютера.
Что такое команда предварительной выборки?
Предварительная выборка — это функция управления памятью. Журнал о часто запущенном приложении на вашем компьютере хранится в папке предварительной выборки. Журнал зашифрован в формате хеша, поэтому никто не может легко расшифровать данные приложения.
Как остановить предварительную выборку?
Отключить предварительную выборку:
Как очистить временные файлы?
Щелкните любое изображение, чтобы увидеть полноразмерную версию.
Как я могу ускорить свой компьютер с помощью Windows 10?
Советы по повышению производительности ПК в Windows 10
Что такое аппаратная предварительная загрузка в BIOS?
Аппаратная предварительная выборка: аппаратная предварительная выборка работает прозрачно, без вмешательства программиста, для извлечения потоков данных и инструкций из памяти в унифицированный кэш второго уровня. Устройство предварительной выборки может обрабатывать несколько потоков в прямом или обратном направлении.
Что такое ограничение максимального значения Cpuid в BIOS?
Максимальное входное значение CPUID определяет значения, которые операционная система может записать в регистр EAX CPUID для получения информации о процессоре. … Когда этот параметр включен, процессор при запросе ограничивает максимальное входное значение CPUID до 03h, даже если процессор поддерживает более высокое входное значение CPUID.
Что делает Intel SpeedStep?
Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет системе динамически регулировать напряжение процессора и частоту ядра, снижая среднее энергопотребление и тепловыделение. Уменьшая мощность и нагрев настольных ПК, сборщики систем потенциально могут снизить уровень шума в зависимости от конфигурации системы.
Что такое буфер предварительной выборки?
В компьютерной архитектуре предварительная выборка относится к извлечению и сохранению данных в буферной памяти (кеш-памяти) до того, как данные потребуются процессору. … Предварительная выборка направлена на снижение скорости доступа и используется на нескольких уровнях системы, например, даже с DDR, основной памятью или операциями загрузки операционных систем.
Почему используется предварительная выборка?
Предварительная выборка из кэша — это метод, используемый компьютерными процессорами для повышения производительности выполнения путем выборки инструкций или данных из их исходного хранилища в более медленной памяти в более быструю локальную память до того, как это действительно понадобится (отсюда и термин «предварительная выборка»). … Источником для операции предварительной выборки обычно является основная память.
Что означает упреждающая выборка?
Что означает предварительная загрузка? Предварительная выборка — это загрузка ресурса до того, как потребуется уменьшить время ожидания этого ресурса. Примеры включают предварительную выборку инструкций, когда ЦП кэширует блоки данных и инструкций перед их выполнением, или веб-браузер, запрашивающий копии часто используемых веб-страниц.
Что такое блок предварительной выборки?
Блок предварительной выборки включает в себя буфер, имеющий множество записей, каждая из которых может использоваться для другого потока предварительной выборки. Блок предварительной выборки сконфигурирован для фильтрации операций загрузки / сохранения памяти через буфер и дополнительно сконфигурирован для генерации запросов предварительной выборки из содержимого буфера.
Что такое предварительная выборка соседней строки кэша?
Предварительная выборка смежных строк кэша: механизм предварительной выборки смежных строк кэша, как и автоматическая предварительная выборка оборудования, работает без вмешательства программиста. При включении через BIOS две 64-байтовые строки кэша загружаются в 128-байтовый сектор, независимо от того, была запрошена дополнительная строка кэша или нет.
Как сделать предварительную выборку?
Нажмите кнопку «Домой» + R или введите «запустить» в поиске и откройте его. Затем введите «предварительная выборка» и нажмите ввод; появится диалоговое окно. Просто нажмите «продолжить» и удалите все файлы из папки.
Следует ли мне удалить старые данные предварительной выборки?
Папка предварительной выборки является самоподдерживающейся, и нет необходимости удалять ее или очищать ее содержимое. Если вы очистите папку, Windows и ваши программы откроются дольше при следующем включении компьютера.
Отключить предварительную выборку?
Prefetch загружает фрагменты программных файлов в оперативную память. Отключив эту функцию, вы освободите системную память. Это одна из тех настроек, которая не универсальна для всех твердотельных накопителей. На самом деле, не рекомендуется, если у вас есть диск Intel, так как он якобы отрицательно влияет на производительность.
Что такое предварительная выборка DDR?
DDR (SDRAM с двойной скоростью передачи данных):
Размер буфера предварительной выборки составляет 2n (два слова данных на доступ к памяти), что вдвое превышает размер буфера предварительной выборки SDR SDRAM. Память DDR передает n бит данных за такт из массива памяти во внутренний буфер ввода-вывода памяти. Это называется n-битной предварительной выборкой.
Что такое папка предварительной загрузки?
Папка предварительной выборки содержит данные о порядке загрузки секторов различными программами, включая процесс загрузки. На вращающихся жестких дисках это ускоряет загрузку приложений за счет сокращения времени поиска. Если вы удалите его, это замедлит вашу загрузку и время загрузки приложений.
Как остановить предварительную выборку?
Отключить предварительную выборку:
Что такое блок декодирования?
Часть конвейера микропроцессора, которая декодирует инструкции, отправляемые микропроцессору. Он может декодировать и оптимизировать порядок инструкций перед их отправкой в исполнительный модуль для выполнения. Комментарии.
Что такое аппаратная предварительная загрузка в BIOS?
Аппаратная предварительная выборка: аппаратная предварительная выборка работает прозрачно, без вмешательства программиста, для извлечения потоков данных и инструкций из памяти в унифицированный кэш второго уровня. Устройство предварительной выборки может обрабатывать несколько потоков в прямом или обратном направлении.
Что делает Intel SpeedStep?
Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет системе динамически регулировать напряжение процессора и частоту ядра, снижая среднее энергопотребление и тепловыделение. Уменьшая мощность и нагрев настольных ПК, сборщики систем потенциально могут снизить уровень шума в зависимости от конфигурации системы.
Что такое ограничение максимального значения Cpuid в BIOS?
Максимальное входное значение CPUID определяет значения, которые операционная система может записать в регистр EAX CPUID для получения информации о процессоре. … Когда этот параметр включен, процессор при запросе ограничивает максимальное входное значение CPUID до 03h, даже если процессор поддерживает более высокое входное значение CPUID.
Предварительная выборка из кеша
СОДЕРЖАНИЕ
Предварительная выборка данных и инструкций из кеша [ править ]
Предварительная выборка из кеша может извлекать данные или инструкции в кеш.
Аппаратная и программная предварительная выборка кеша [ править ]
Предварительная выборка из кэша может выполняться аппаратно или программно. [2]
Методы аппаратной предварительной выборки [ править ]
Буферы потока [ править ]
Методы предварительной загрузки программного обеспечения [ править ]
Предварительная выборка, управляемая компилятором [ править ]
Предварительная выборка, управляемая компилятором, широко используется в циклах с большим количеством итераций. В этом методе компилятор прогнозирует будущие промахи в кэше и вставляет инструкцию предварительной выборки на основе штрафа за промах и времени выполнения инструкций.
Эти предварительные выборки являются неблокирующими операциями с памятью, то есть эти обращения к памяти не мешают действительному доступу к памяти. Они не изменяют состояние процессора и не вызывают сбои страниц.
Одним из основных преимуществ программной предварительной выборки является то, что она снижает количество принудительных промахов кеша. [2]
Рассмотрим цикл for, как показано ниже:
На каждой итерации осуществляется доступ к i- му элементу массива array1. Следовательно, мы можем выполнить предварительную выборку элементов, к которым будет осуществляться доступ в будущих итерациях, вставив инструкцию «предварительной выборки», как показано ниже:
Сравнение аппаратной и программной предварительной выборки [ править ]
Метрики предварительной выборки кеша [ править ]
Есть три основных показателя, позволяющих судить о предварительной выборке из кеша [2]
Покрытие [ править ]
C о v е р а грамм е знак равно Пропуски кеша устранены с помощью предварительной выборки Всего промахов кеша <\ displaystyle Coverage = <\ frac <\ text <Промахи кеша, устраненные с помощью предварительной выборки>> <\ text <Всего промахов кеша>>>> ,
где, Всего промахов кеша знак равно ( Промахи в кэше устранены с помощью предварительной выборки ) + ( Промахи в кэше не устраняются предварительной выборкой ) <\displaystyle <\text
Точность [ править ]
Prefetch Accuracy = Cache Misses eliminated by prefetching ( Useless Cache Prefetches ) + ( Cache Misses eliminated by prefetching ) <\displaystyle <\text
Хотя кажется, что идеальная точность может означать отсутствие промахов, это не так. Сами предварительные выборки могут привести к новым пропускам, если предварительно выбранные блоки помещаются непосредственно в кэш. Хотя это может быть небольшая часть от общего количества промахов, которые мы можем увидеть без предварительной выборки, это ненулевое количество промахов.