Intelスマートキャッシュ：それは何ですか、どのように機能し、何のためにあるのですか？

今日 は 、 Intel Smart Cacheとは 何かをお話しします。これ は 、おそらくブルーチームについて最もよく聞こえる用語の1つです。 2011 年頃からこのニックネームを聞いていますが、実際には Intel CPU のどの仕様セットでもこのニックネームが見られ ます 。 しかし、 何が有用で何がマーケティングなのでしょうか？

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Intel Smart Cache、プロセッサメモリの新しい用語

たとえば、 Intel プロセッサのコアのユニット構造は、キャッシュの使用に大きなメリットがあります。 これは作成するのによりコストのかかる構造ですが、はるかに多くのキャッシュが可能です。

一方、キャッシュがはるかに効率的である限り、 読み取られるコードを最適化するさまざまな内部アルゴリズムがあります 。

最も明確な例は、 キャッシングブロッキング（またはブロックごとのキャッシュの使用） のアイデアです 。 このアルゴリズムは、 大きなループを小さなブロックに分割しようとします （分割統治） 。

簡単にするために、1から10, 000回ではなく、1から10, 000回になると言えます。

1万個の値は L1キャッシュ メモリに収まらないため、新しい値ごとに、 DRAM まで 「降りて探す」必要があります 。 一方、 L1 には10個の値が収まるので、 DRAMに 10回ダウンするだけで済みます。 探す11番目の値 （ここでも1） は、 キャッシュL1で 見つかります。

このように数十のテクノロジーと最適化を数えることができ、 インテルスマートキャッシュ を興味深い実装にするのは小さな詳細です。

インテルスマートキャッシュ の進化

このすべての基盤がすでに確立されているため、 2009年 から 2011年 にかけて、 より効率的なプロセッサーを目にする必要があります。

最近、2コアと4コアへの移行が行われましたが、新しいテクノロジーであるためにはまだ多くの問題がありました。 アーキテクチャは新しく、多くのデータが失われたか、使用されませんでした。 一方、消費は天文学的なものであり、一般に、 このプラットフォームを改善するには新しいアイデアが必要でした。

ただし、共有キャッシュメモリのアイデアはすでに多くの人の頭に浮かんでおり、 正しく実装するだけでした。 以前のモデルと同様のアプリケーションをいくつか見ることができましたが、おそらく Intel Smart Cache が最も信頼性が高く安定した代替品として確立されました。

キャッシュメモリを共有し始めた最も重要なモデルは、第1世代の Intel Core でした。 3つのレベルの間に 2 MBまたは3 MB のキャッシュメモリはほとんどありませんでしたが、この "テクノロジ"の 最初の実装はすでに ありました 。 実際、同じ Intelの 記事では、非共有キャッシュを備えたプロセッサーと常に比較していることがわかります。

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時間の経過とともに、テクノロジーの自然な進化により、より高速なメモリ、より多くの量、より優れたアルゴリズムを追加することができました。 現在、上位のユーザー指向モデルは、 Intel Core i9-9900k または i7-9700kと 同様に平均 12〜16MB です。

Intel プロセッサのパフォーマンス

インテル が近年非常に好調であったことはニュースではありません。

新しい Intel Core のリリースにより、 彼ら は将来の CPU モデルへの道を切り開きました。 それらは優れたシングルコアパフォーマンス、優れたマルチコアパフォーマンスを備えており、3つの異なる範囲に明確に整理されていました。 2000年代半ばから2018年半ばにかけて、 Intel が市場を支配していることをためらうことはありません。

それにもかかわらず、近年、必要以上にリラックスしていて、 「もう少し」 しか提供できなかった新奇性の少ないモデルが取り除かれていることがわかりました 。 その一部として、 AMD は 今日 、 Ryzen プロセッサなどの 強固な 基盤を徐々に構築してい ます 。

AMDが 使用する構造のため、そのプロセッサは大量のキャッシュメモリを必要とし、その恩恵を受けます。 そのため、最上位のデスクトップモデルは約 72 MB のキャッシュを 搭載し 、最大 128 MB を期待し ます（16 MBのi9と比較してください） 。 ただし、メモリが増えても、パフォーマンスが向上するわけではありません。

キャッシュメモリがはるかに少ないにも関わらず、 Intel プロセッサは、 AMD プロセッサと同等かそれ以上に強力です。 最も注目すべきタスクは、ゲームでのパフォーマンスです。これらのプロセッサは、明らかに低い仕様でチェストを出します。

一方、 RAMメモリの 応答時間は注目に値し ます 。 それはプロセッサアーキテクチャの構造にもっと関係がありますが、 いくぶん興味深く、主題に関連しています。

平均して、 AMD CPU は競合他社よりもかなり長い応答時間を持つことが知られています。 これは、より高い周波数のメモリをサポートすることで解決されますが、だまされないでください。 数値が大きくても、パフォーマンスが向上するわけではありません。

キャッシュの将来はどうなりますか？

人生の他の多くのものと同様に、 未来は不確実です。

キャッシュに代わるものはないようですので、数十年はキャッシュを使い続けるようです。 もちろん、適用されるサイズ、効率、アルゴリズムの改善が期待できます。 テクノロジーがより強力で、効率的で、より安価なものになっているのは、当然のことです。

しばしば頭に浮かぶ問題は、 AMD と Intelの 競争が本当にアンバランスであるということです。 赤いチームは青い競争よりわずかに強いですが、 AMD は 7nm トランジスタとはるかに高い RAM 周波数を使用していることを覚えておく 必要があり ます。

つまり、 AMD は Intelの 2〜3倍の高度なテクノロジーを使用していますが、それよりもわずかに優れています。 では、 インテル が 7nm に到達すると、マイクロアーキテクチャーをどれだけ 絞り込ん で最適化するかを知ったときに何が起こるでしょうか？

とはいえ、別のタイムラインを見ることができません。 現在、 Intel は少しダウンしていることがわかっていますが、 第10世代 Intel プロセッサではすべてが変わる可能性があります。

最近のIntel Smart Cacheの ようなものと、他の多くのサポートテクノロジーにより、 Intel は独自のテクノロジーを保持できるようです。 それはもはや完全な優位性はありませんが、多くのユーザーが愛着を感じる代替手段です。

では、インテルから最も注目を集めているテクノロジーはどれですか。 インテル スマートキャッシュ は重要な違いをもたらすと思いますか？ コメントボックスでアイデアを共有してください。

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