V?limuisti

V?limuisti on se osa tiedonsiirtoa, joka pystyy k?sittelem??n kerralla vain pienen m??r?n dataa, mutta varmistaa kyseisen datan nopean ja tehokkaan siirtymisen. Ilman v?limuistia datan siirtyminen k?visi huomattavasti hankalammaksi, joten tutustutaan t?h?n termiin hieman tarkemmin.

Mit? v?limuisti tarkoittaa?

V?limuisti on pienikokoinen haihtuva tietokoneen muisti, joka tarjoaa nopean tiedonsiirron prosessorille ja tallentaa usein k?ytetyt tietokoneohjelmat, sovellukset ja tiedot.

V?liaikainen muisti tekee tietojen hakemisesta helpompaa ja tehokkaampaa. Se on tietokoneen nopein muisti, ja se on yleens? integroitu emolevyyn ja upotettu suoraan prosessoriin tai p??muistiin (RAM).

Techopedia selitt?? v?limuistin

V?limuisti tarjoaa nopeamman tiedon tallennuksen, sek? p??syn tallennettuun dataan tallentamalla prosessorin rutiininomaisesti k?ytt?mi? ohjelmia ja tietoja. Otetaan esimerkki: kun prosessori pyyt?? tietoja, joilla on jo esiintym? v?limuistissa, eli tietovarasto, sen ei tarvitse sukeltaa p??muistiin tai kiintolevylle hakemaan haluttuja tietoja.

N?in ollen se on nopein k?ytett?viss? oleva muisti, ja se toimii puskurina RAM-muistin ja suorittimen v?lill?. Prosessori tarkistaa, onko vastaava merkint? saatavilla v?limuistissa aina, kun sen on luettava tai kirjoitettava sijainti, mik? v?hent?? aikaa, joka tarvitaan p??syyn p??muistissa oleviin tietoihin.

Laitteistopohjainen v?limuisti

Laitteistov?limuistia kutsutaan prosessorin v?limuistiksi, ja se on prosessorin fyysinen osa. Riippuen siit?, kuinka l?hell? se on prosessorin ydint?, se voi olla ensisijainen tai toissijainen v?limuisti, jossa ensisijainen versio siit? on integroitu suoraan prosessoriin (tai l?himm?s sit?).

Nopeus riippuu l?heisyydest? sek? itse v?limuistin koosta. Mit? enemm?n dataa v?limuistiin voidaan tallentaa, sit? nopeammin se toimii, joten pienemm?n tallennuskapasiteetin omaavat sirut ovat yleens? hitaampia, vaikka ne olisivat l?hemp?n? prosessoria.

Laitteistopohjaisen v?limuistin lis?ksi se voi olla my?s levyv?limuisti, jossa levyn varattu osa tallentaa ja tarjoaa p??syn usein k?ytettyihin tietoihin/sovelluksiin levylt?. Aina kun prosessori k?ytt?? tietoja ensimm?isen kerran, v?limuistiin tehd??n kopio.

Kun n?it? tietoja k?ytet??n uudelleen, jos kopio on saatavilla v?limuistissa, kyseist? kopiota k?ytet??n ensin, jotta nopeus ja tehokkuus lis??ntyv?t. Jos se ei ole k?ytett?viss?, k?ytet??n suurempia, kauempana olevia ja hitaampia muisteja (kuten RAM-muistia tai kiintolevy?).

Nykyaikaiset n?yt?nohjaimet tallentavat my?s oman v?limuistinsa niiden grafiikank?sittelypiirien sis??n. T?ll? tavalla niiden GPU voi suorittaa monimutkaiset render?intitoiminnot nopeammin ilman, ett? heid?n tarvitsee luottaa j?rjestelm?n RAM-muistiin.

Laitteiston v?limuistin lis?ksi ohjelmistov?limuisti on my?s k?ytett?viss? menetelm?n? tilap?isten tiedostojen tallentamiseen kiintolevylle. T?t? v?limuistia (joka tunnetaan my?s nimell? selain- tai sovellusv?limuisti) k?ytet??n aiemmin tallennettujen tiedostojen nopeaan k?ytt??n samasta syyst?: nopeuden lis??miseksi.

Online-selain voi esimerkiksi tallentaa joitain kuvia verkkosivulta tallentamalla ne v?limuistiin, jotta niit? ei ladata uudelleen aina, kun sivu avataan uudelleen.

V?limuistin 3 tasoa

V?limuisti on siis tiedon hakua nopeuttava ja tehostava osa tietoteknologiaa. Siit? on olemassa kolme erilaista versiota, joista kannattaa my?s olla tietoinen, t?ss? niiden pikaiset esittelyt:

Level 1-v?limuisti

Tason 1, eli L1-v?limuisti on suoraan mikroprosessoriin sis??nrakennettu v?limuisti, jota k?ytet??n mikroprosessorin ?skett?in k?ytt?mien tietojen tallentamiseen. N?in ollen sit? kutsutaan my?s ensisijaiseksi v?limuistiksi. Sit? kutsutaan my?s sis?iseksi v?limuistiksi tai j?rjestelm?v?limuistiksi.

L1-v?limuisti on nopein versio v?limuisteista, koska se on jo rakennettu sirulle, jossa on nolla odotustilarajapintaa, mik? tekee siit? CPU-v?limuistien joukossa kalleimman v?limuistin. Sen koko on kuitenkin rajoitettu. Sit? k?ytet??n tallentamaan tietoja, joita prosessori on k?ytt?nyt ?skett?in, kriittisi? tiedostoja, jotka on suoritettava v?litt?m?sti, ja se on ensimm?inen v?limuisti, jota k?ytet??n ja k?sitell??n, kun prosessori itse suorittaa tietokoneen k?skyn.

Level 2-v?limuisti

Tason 2, eli L2-v?limuisti on suorittimen v?limuisti, joka sijaitsee mikroprosessorisirun ytimen ulkopuolella ja erill??n siit?, vaikka se l?ytyy samasta prosessorin sirupaketista. Aiemmat L2-v?limuistimallit asettivat ne emolevylle, mik? teki niist? melko hitaita.

L2-v?limuistin sis?llytt?minen mikroprosessorimalleihin on hyvin yleist? nykyaikaisissa prosessoreissa, vaikka ne eiv?t ehk? ole yht? nopeita kuin edell? esitelty L1-v?limuisti. Mutta koska se on ytimen ulkopuolella, kapasiteettia voidaan lis?t? ja se on silti nopeampi kuin p??muisti. Tason 2 v?limuistia kutsutaan my?s toissijaiseksi v?limuistiksi tai ulkoiseksi v?limuistiksi.

Level 3-v?limuisti

L3-v?limuisti on yleens? rakennettu emolevylle p??muistin (RAM) ja prosessorimoduulin L1- ja L2-v?limuistien v?liin. T?m? toimii er??nlaisena laiturina, jolle voidaan pys?k?id? tietoja, kuten prosessorikomentoja ja usein k?ytettyj? tietoja, jotta voidaan est?? pullonkaulat, jotka johtuvat n?iden tietojen noutamisesta p??muistista. Lyhyesti sanottuna nykyp?iv?n L3-v?limuisti on L2-v?limuisti ennen kuin se sis?ltyi prosessorimoduuliin.

CPU tarkistaa tarvitsemansa tiedot L1:st? ennen L3:een lis??mist?. Jos se ei l?yd? n?it? tietoja L1:st?, se etsii L2-v?limuistista ja sitten L3:sta, joka on ryhm?n suurin, mutta hitain. L3:n k?ytt?tarkoitus vaihtelee suorittimen rakenteen mukaan. Joissakin tapauksissa L3 sis?lt?? kopiot ohjeista, joita useat sen jakavat ytimet k?ytt?v?t usein. Esimerkiksi nykyaikaisissa prosessoreissa on sis??nrakennetut L1- ja L2-v?limuistit ydint? kohden, ja ne jakavat yhden L3-v?limuistin emolevyll?, kun taas muissa malleissa L3 on itse suorittimessa.