หน่วยประมวลผลกลางและหน่วยความจำ

หน่วยประมวลผลกลาง (CPU: Central Processing Unit) เป็นองค์ประกอบที่สำคัญ ถือได้ว่าเป็นสมองของคอมพิวเตอร์ หน้าที่ของหน่วยประมวลผลกลาง อ่านและแปลคำสั่ง ประมวลผลตามคำสั่ง ติดต่อกับหน่วยความจำ ติดต่อรับส่งข้อมูลกับผู้ใช้ ย้ายข้อมูลและคำสั่งระหว่างหน่วยงาน 2

หน่วยประมวลผลกลาง (CPU: Central Processing Unit) (ต่อ) หน่วยประมวลผลกลางประกอบด้วย 2 หน่วยย่อยๆ หน่วยควบคุม (CU: Control Unit) หน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์และตรรกวิทยา (ALU: Arithmetic and Logic Unit) 3

หน่วยควบคุม (CU: Control Unit) สั่งงานและประสานการดำเนินการทั้งหมด ติดต่อสื่อสารกับ ALU และหน่วยความจำหลัก ตัดสินใจนำข้อมูลใดเข้าและออกจากหน่วยความจำหลัก กำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลจากหน่วยความจำไปยัง ALU มีหน่วยที่ทำหน้าที่ถอดรหัสคำสั่ง ควบคุมการถอดรหัสให้เป็นไปตามขั้นตอน การทำงานอยู่ภายใต้คำสั่งของโปรแกรมที่เก็บไว้ในหน่วยความจำหลัก 4

หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) Control Unit (CU) เก็บคำสั่งในหน่วยความจำหลักมาสั่งการ ประสานงานของส่วนประกอบอื่นในฮาร์ดแวร์ สั่งให้หน่วยความจำหลักจัดสถานที่เก็บข้อมูล สั่งให้ I/D เตรียมนำเข้าข้อมูล สั่งให้อุปกรณ์ O/D แสดงผลลัพธ์ออกทางสื่อ สั่งให้หน่วยคำนวณและตรรกะคำนวณและประมวลผล 5

หน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์และตรรกวิทยา (ALU: Arithmetic and Logic Unit) การทำงานเชิงเลขคณิต (Arithmetic Operation) บวก ลบ คูณ หาร การทำงานเชิงตรรกะ (Logical Operation) เปรียบเทียบข้อมูล ( >, <, =) 6

หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) Arithmetic-Logic Unit : ALU รับข้อมูลเข้าจากหน่วยควบคุม คำนวณผลทางคณิตศาสตร์ + - X / เปรียบเทียบตัวเลขจากการคำนวณ ส่งผลลัพธ์ให้หน่วยควบคุมสั่งให้ แสดงผลลัพธ์ออกทางสื่อ 7

CPU Central Processing Unit Main Memory Control Unit Arithmetic and Logic Unit Main Memory CPU 8

R A M CPU Control Unit Work or Data Area Program Area Arithmetic and Logic Unit R A M Work or Data Area Program Area CPU 9

แสดงการทำงานของคอมพิวเตอร์ 10, 12 22 Unit ALU Control 10 INPUT A,B + X = A + B 12 PRINT X 22 END INPUT A,B X = A + B PRINT X END RAM A B X INPUT A,B 10 12 22 X = A + B PRINT X END Program Area Work Area โปรแกรม 10

Register แหล่งเก็บข้อมูลชั่วคราว คล้ายหน่วยความจำ แยกออกมาจากหน่วยความจำ อยู่ภายในหน่วยประมวลผลกลาง ถูกจัดการโดยหน่วยควบคุม (CU) ใช้เป็นแหล่งเก็บข้อมูลและคำสั่งที่จะถูกประมวลผล Program Counter(PC) : เก็บที่อยู่ Address ของคำสั่งถัดไป Instruction(IR): เก็บคำสั่งในโปรแกรมที่กำลังจะประมวลผล Storage Register :เก็บข้อมูลที่จะถูกใช้ในการคำนวณและเปรียบเทียบ Accumulator Register(AC) :เก็บผลลัพธ์จากการคำนวณ 11

The Instruction Cycle การทำงานหลักๆ ของ The Instruction Cycle นั้นจะมีอยู่ 3 ส่วนคือ   - Fetch คืออ่านคำสั่งไปจากหน่วยความจำเข้ามาใน CPU - Decode คือการแปลความหมายของคำสั่ง   - Execute คือการทำงานตามคำสั่ง(operation) ที่กำหนด คำสั่ง (Instruction) ประกอบด้วย Operation code (Op-code) เช่น ADD, SUB, MUL, DIV Operand จะบอกตำแหน่งข้อมูลที่เก็บในหน่วยความจำ R3 R1 R2 ADD Opcode Operands/ Address 12

Fetch-Decode-Execute Diagram Main Memory CPU Fetch Get instruction and increment PC … 3020 3021 3022 3023 3024 3025 3026 3027 3028 Program Counter (PC) 3023 3024 Instruction Register add r3, r1, r2 add R3,R1,R2 Decode Determine what the instruction is (add) Storage Registers 33 r1 r2 r3 45 Execute In this case add r1 and r2 and put result in r3. AC 78 Then begin again by Fetching the instruction in 3024…. 13

BUS เป็นเส้นทางการส่งและรับข้อมูลระหว่าง CPU หน่วยความจำ หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง และ Peripheral Devices ความเร็วและจำนวนตัวอักขระที่รับส่งภายใน bus มีผลต่อประสิทธิภาพของเครื่อง แบ่งเป็น 3 ประเภท Address Bus Data Bus Control Bus 14

โครงสร้างภายใน CPU และการทำงานของ BUS … 3020 3021 3022 3023 3024 3025 3026 3027 3028 Main Memory add R3,R1,R2 CPU 3023 ALU PC (1) AC add R3,R1,R2 IR (3) Storage Register (2) Control Unit Read signal Address Data Control BUS 15

Cache Memory Cache คือ หน่วยความจำขนาดเล็กที่มีความเร็วสูงซึ่งจะเก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่ถูกเรียกใช้บ่อยๆ ข้อมูลและคำสั่งที่เก็บอยู่ในแคชจะถูกดึงไปใช้งานได้เร็วกว่าการดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก (RAM) มีความเร็วสูงมากเมื่อเทียบกับหน่วยความจำหลัก (RAM) เมื่อ CPU ต้องการข้อมูล จะตรวจสอบที่ cache ก่อน ถ้าไม่พบจึงจะไปตรวจสอบที่หน่วยความจำหลัก ใช้ปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลได้ 16

ภาพการทำงานของ Cache CPU Cache RAM (Primary Memory) 17

ความเร็วของ CPU personal computer (PC)หน่วยวัดเป็น MHz (Megahertz) หรือ Millions of clock cycles Workstation และ Mainframe เป็น MIPS Supercomputer เป็น BIPS MHz เป็นอัตราความถี่ของสัญญาณนาฬิกาภายในเครื่อง หรือจำนวนของ clock cycle ต่อวินาที โดยปกติการทำงานในแต่ละรอบของ CPU (1 Machine Cycle) อาจเกิดสัญญาณนาฬิกาหลายสัญญาณ ดังนั้นยิ่งใช้เวลาสร้างสัญญาณนาฬิกาสั้นเท่าไร การประมวลผลก็ยิ่งเร็วเท่านั้น ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์จะมีระบบนาฬิกา (System clock) ติดตั้งอยู่ภายในเพื่อควบ คุมการทำงานของส่วนต่าง ๆ ให้เข้ากันเป็นจังหวะ ประสานงานกันได้เป็นอย่างดีเปรียบ เหมือนวงดนตรีที่มีวิทยากร (Conductor) โดยปกติความเร็วของนาฬิกาจะวัดเป็น Magahertz (MHz) หรือ 1 ล้านรอบต่อวินาที เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์สมัยก่อนจะมีความเร็วเป็น 12,16,20,25,33,66 MHz แต่เครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์หรือเครื่องPC ในปัจจุบันจะมีความเร็วสัญญาณนาฬิกาเป็น 300,400,500, MHz เช่น Pentium III มีความเร็วถึง 500 MHz ความเร็วของนาฬิกายิ่งสูงขึ้นเท่าใด หมายถึง ความเร็วในแต่ละรอบการทำงานก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้นใน 1 รอบคำสั่ง (Instruction Cycle) จะประกอบด้วย 2 ขั้นตอน คือ ขั้นอ่านคำสั่งและถอดรหัสคำสั่ง (Fetch and Decode) และขั้นประมวลคำสั่ง (Execute 18 18

การประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็น 2 วิธี 1. การประมวลผลแบบแบทช์ (Batch Processing) 2. การประมวลผลแบบอินเทอร์แอคทีฟ (Interactive Processing) 19

1.การประมวลผลแบบแบทช์ (Batch Processing) คือการประมวลผลโดยการรวบรวมข้อมูลไว้ช่วงเวลาหนึ่งก่อนที่จะนำข้อมูลเข้าเครื่องเพื่อประมวลผลในคราว เช่น การทำบัญชีจ่ายเงินเดือนพนักงานทุกสิ้นเดือน ระบบการคิดดอกเบี้ยธนาคารซึ่งต้องใช้เวลาสะสม 3 เดือน 6 เดือน หรือ 1 ปี การบันทึกเกรดของนักศึกษาในแต่ละเทอมจนเทอมสุดท้ายจึงพิมพ์ใบรับรองเกรด ฉะนั้นการประมวลผลข้อมูลโดยใช้ระยะเวลาในการสะสมข้อมูลอยู่ระยะหนึ่งก่อนแล้วจึงนำมาประมวลผลพร้อมกันและในการทำงานจะไม่มีการโต้ตอบระหว่างผู้ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ระบบเครื่องที่ใช้ในการประมวลผลแบบนี้เรียกว่าระบบออฟไลน์ (Off - Line System) 20

2. การประมวลผลแบบอินเทอร์แอคทีฟ (Interactive Processing) เป็นการป้อนข้อมูลเข้าเครื่องโดยตรง โดยข้อมูลจะถูกส่งไปยังหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) แล้วทำการประมวลผลทันที ไม่ต้องรอรวมหรือสะสมข้อมูล อาจเรียกว่า Transaction Processing หรือ Real – Time Processing เช่น การฝากหรือถอนเงินธนาคารโดยใช้บัตร ATM ระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการประมวลผลแบบนี้เรียกว่า ระบบออนไลน์ (On – Line System) 21

CPU CACHE (L1&L2)

เนื้อหา CPU CACHE คืออะไร เกี่ยวกับ CPU CACHE DRAM SRAMคืออะไร ความแตกต่างระหว่าง SRAM และ DRAM ตำแหน่งของ CACHE ชนิดของ CACHE ความแตกต่างของ CACHE L1และL2 การใช้งาน CACHE การทำงานของ CACHE เทคโนโลยีและการพัฒนา CACHE

CPU CACHE คืออะไร CPU CACHE คือ หน่วยความจำขนาดเล็กที่มีความเร็วสูงซึ่งเก็บข้อมูล หรือคำสั่งที่ถูกเรียกใช้หรือเรียกใช้บ่อยๆ ข้อมูลและคำสั่งที่เก็บอยู่ใน CACHEซึ่งทำงานโดยใช้ SRAM (STATIC RAM) จะถูกดึงไปใช้งานได้เร็วกว่าการดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก (MAIN MEMORY)ซึ่งใช้DRAM (DYNAMIC RAM )หลายเท่าตัว

เกี่ยวกับ CPU CACHE เป็นหน่วยความจำชนิด SRAM มีหน้าที่ในการเก็บ พัก ข้อมูลที่มีการใช้งานบ่อยๆ ถูกนำมาใช้ในวงการคอมพิวเตอร์ตั้งแต่รุ่น 80486 เริ่มใส่ขนาด 8KB ในรุ่น 486DX-33 Pentium II ของ Intel ย้าย Cache L2 จาก Main board มาเก็บบน Package เดียวกับ CPU เรียก SECC

DRAM คืออะไร DRAM (Dynamic RAM) เป็นหน่วยความจำที่มีการใช้งานกันมาก ที่สุดในปัจจุบัน ทำการเก็บข้อมูลในตัวเก็บประจุ ( Capacitor ) จำเป็น จะต้องมีการ refresh เพื่อ เก็บข้อมูลให้คงอยู่ โดยการ refresh นี้ ทำให้เกิด การหน่วงเวลาขึ้นในการเข้าถึงข้อมูล และก็เนื่อง จากที่มันต้อง refresh ตัวเองอยู่ตลอดเวลานี้เอง จึงเป็นเหตุให้ได้ชื่อว่า Dynamic RAM ข้อดี ราคาต่ำ ข้อเสีย มีความเร็วไม่สูงนักเนื่องจากต้องมีการ รีเฟรชข้อมูลอยู่ตลอดเวลา

SRAM คืออะไร ที่ SRAM ใช้จะน้อยมาก โดยสามารถใช้พลังงานถ่านนาฬิกาในการ SRAM (Static RAM) เป็นหน่วยความจำที่มีความเร็วสูง พลังงาน ที่ SRAM ใช้จะน้อยมาก โดยสามารถใช้พลังงานถ่านนาฬิกาในการ ทำงานได้ถึงหนึ่งปี นิยมใช้ SRAM เป็นหน่วยความจำแคช เพื่อเสริม ความเร็วให้กับหน่วยความจำ DRAM ในระบบคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง เนื่องจากหน่วยความจำจะมีความเร็วต่ำกว่า 10 nanosecond ข้อดี มีความเร็ว ที่เร็วกว่า DRAM ปกติมาก ข้อเสีย ราคาสูง

ความแตกต่างระหว่าง SRAM และ DRAM DRAM และ SRAM มีความแตกต่างกันคือ DRAM หรือ Dynamic RRAM จะต้องทำการ refresh ข้อมูลอยู่ตลอดเวลา SRAM หรือ Static RAM จะเก็บข้อมูลนั้นๆ ไว้ และจะไม่ทำการrefresh โดยอัตโนมัติ ซึ่งมันจะทำการ refresh ก็ต่อเมื่อ สั่งให้มัน refresh เท่านั้น

ภาพแสดงตำแหน่ง CPU CACHE

ตำแหน่งของ CACHE   Cache นั้น ตำแหน่งของมัน จะอยู่ระหว่าง CPU กับ หน่วยความจำหลัก โดยมันจะทำการดึง หรือ เก็บข้อมูลที่มีการเรียกใช้งานบ่อยๆ จากหน่วยความจำหลัก ความไวในการอ่าน หรือ ส่งถ่ายข้อมูลจาก Cache ไปยัง CPU หรือ จาก CPUไปยัง Cache นั้น จะทำได้เร็วกว่า จากหน่วยความจำหลักไปยัง CPU หรือจากCPU ไปยังหน่วยความจำหลัก มาก เพราะทำด้วย SRAM ซึ่งมีความไวสูงและมีราคาแพงกว่าหน่วยความจำของระบบที่ เป็น DRAM อยู่มาก และก็เพราะราคาที่แพงทำให้ขนาดของ Cache ที่ ใช้ในระบบ จึงมีขนาดน้อยกว่าหน่วยความจำหลักอยู่มากเช่นกัน

ภาพ CACHE ซึ่งอยู่ระหว่าง CPU กับหน่วยความจำหลัก

ชนิดของ CACHE Cache แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ L1 CACHE และ L2 CACHE Level 1 (L1 CACHE) คือ CACHE ที่สร้างลงบน chip CPU หรือเรียกอีกอย่างว่า internal CACHE เป็นส่วนที่มีความสำคัญที่สุด และตำแหน่งของมันก็จะอยู่ใกล้ ๆ กับ ตัว CPU ที่สุด มีขนาดเล็ก เช่น - Pentium II หรือ Celeron มี L1 Cache เพียง 32KB - AMD K6-2 จะมีขนาด 64 KB Cache L1 จะทำงานด้วยความเร็วที่เท่ากับ CPU เลย เพราะฝังตัวอยู่ใน CPU

ชนิดของ CACHE Level 2 (L2 CACHE) คือ CACHEที่อยู่ระหว่างCPU กับ DRAM หรือเรียกอีกอย่างว่า external CACHE แต่มีขนาดใหญ่กว่า CACHE ชนิด L1 มาก เป็นส่วนที่อยู่ถัดมาในการค้นหาข้อมูลของ CPU เมื่อค้นหาใน Cache L1 ไม่พบ ปัจจุบันมีการนำ Cache L2 มาเก็บไว้บน Package เดียวกับ CPU

ความแตกต่างของ Cache L1และL2 ความแตกต่างระหว่าง cache L1 และ L2 ก็คือว่า L ที่อยู่นำหน้านั่นเอง ส่วนตัวเลขด้านหลังจะเป็นเลขที่บอกถึง ระยะห่างจากซีพียูกับตัวแคชเอง แคช L1 ส่วนใหญ่จะเป็นแคชที่อยู่ภายในตัวของซีพียูเอง ซึ่งมีขนาด ที่เล็กกว่าแต่จะมีความเร็วในการทำงานสูงกว่า เนื่องจากติดตั้งอยู่ในตัว ของซีพียูเอง แคช L2 นั้นเป็นแคชที่อยู่บนเมนบอร์ดโดยส่วนใหญ่จะมีขนาดที่ ติดตั้งมาจากโรงงานเลยประมาณ 512 กิโลไบต์ หรือ 1 กิโลไบต์

การใช้งาน Cache Disk Cacheซึ่งจะมีการทำงานคล้ายๆ กัน คือ ในปัจจุบัน จะมีการใช้งาน Cache อยู่ 2 แบบ คือ Memory Cache และ Disk Cacheซึ่งจะมีการทำงานคล้ายๆ กัน คือ Disk Cache จะเป็นการอ่านข้อมูลที่ต้องการใช้งานเข้ามาเก็บไว้ใน หน่วยความจำหลัก เมื่อ CPU มีการเรียกใช้งาน ก็จะเข้าไปค้นหาใน หน่วยความจำหลักก่อน หากว่าไม่พบจึงจะไปค้นหาใน Hard disk ต่อไป

การใช้งาน Cache Memory Cache เป็นอีกลำดับขั้นหนึ่งถัดจาก Disk Cache นั่นก็คือ จะทำการดึงข้อมูลที่มีการเรียกใช้งานบ่อยๆ เข้ามาเก็บไว้ในหน่วยความจำขนาดเล็ก ที่มีความไวสูงกว่าหน่วยความจำหลัก เมื่อ CPU ต้องการใช้งาน ก็จะมองหาข้อมูลที่ต้องการที่ หน่วยความจำขนาดเล็กนั้นก่อน ก่อนที่จะเข้าไปหาในหน่วยความจำหลักที่ มีการเข้าถึงและการส่งถ่ายข้อมูลที่ช้ากว่าต่อไป และ หน่วยความจำขนาดเล็กๆ นั้น เราก็เรียกมันว่า Cache นั่นเอง

ภาพแสดงการค้นหาข้อมูลใน CPU

การค้นหาข้อมูลใน CPU ถ้า CPU ค้นหา Cache แล้วไม่พบข้อมูลที่ต้องการ ก็จะถือว่าเป็น Cache Miss และหากพบข้อมูลที่ต้องการ ก็จะเรียกว่า Cache Hit และ CPU ก็จะทำการ อ่าน/เขียนข้อมูลใน Cache Line ต่อ กรณีหลัก ๆที่เกิด cache miss มีดังนี้ instruction read miss data read miss และ data write miss.

การทำงานของ CACHE การทำงานของ cache มีขั้นตอนดังนี้ โปรแกรมที่ทำงานโดยผ่านหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ได้ ทำการเรียกข้อมูลหรือรหัสที่ CPU จำเป็นต้องใช้ Cache ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงจรหลักในเครื่องคอมพิวเตอร์ ได้รับสัญญาณการเรียกข้อมูลในขณะที่คำสั่งการเรียกข้อมูลกำลัง เดินทางไปยัง RAM Cache จะทำการค้นหาข้อมูลจาก RAM และส่งต่อข้อมูลไปยัง CPU ในการค้นหาข้อมูลครั้งแรกอาจจะใช้เวลานานโดยที่ตัว CPU ไม่สามารถ ทำงานอย่างอื่นได้ในเวลานั้น

การทำงานของ CACHE ในขั้นตอนการค้นหาข้อมูลนี้ cache จะทำการบันทึกข้อมูลที่ค้นพบไว้ใน high-speed memory chips ที่มีเฉพาะภายใน cache ในทันที cache ตรวจสอบพบว่า CPU ได้ทำงานเสร็จสิ้นและกำลังว่างอยู่ cache จะทำการค้นหาข้อมูลหรือรหัสของโปรแกรม ซึ่งอยู่ใกล้เคียงกับ ตำแหน่งของข้อมูลที่ทางโปรแกรมได้เรียกใช้ก่อนหน้านี้จาก memory address และ Cache จัดเก็บข้อมูลไว้ใน high-speed memory chips ครั้งต่อไปที่ทางโปรแกรมถามหาข้อมูลจากทางหน่วยประมวลผล กลาง(CPU)

การทำงานของ CACHE Cacheจะตรวจสอบดูว่าข้อมูลที่โปรแกรมต้องการมีอยู่ใน high-speed memory chips แล้วหรือยัง ถ้ามีอยู่แล้ว cache จะส่งข้อมูลไปให้ CPUได้โดยไม่จำเป็นต้องผ่าน หน่วยความจำหลักซึ่งมีการทำงานที่ช้ากว่ามาก ทำให้ CPU สามารถลด เวลาไร้ประสิทธิภาพ และทำงานได้มากขึ้น

การทำงานของ CACHE เมื่อ CPU ต้องการเปลี่ยนข้อมูลบางอย่างที่มีอยู่ในหน่วยความจำหลักอยู่ แล้ว cache จะตรวจสอบดูก่อนว่าข้อมูลที่โปรแกรมต้องการจะเปลี่ยน มี การจัดเก็บอยู่ใน high-speed memory chips แล้วหรือยัง ถ้ามีอยู่แล้ว cache จะเปรียบเทียบข้อมูลที่มีอยู่เดิมกับข้อมูลใหม่ที่เปลี่ยนไป และจะส่งข้อมูลไปเฉพาะ memory address ใน หน่วยความจำหลัก ที่มีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลจากข้อมูลเดิมใน high-speed memory chips ซึ่งจะเร็วกว่าการเปลี่ยนแปลงข้อมูลทั้งหมด

เทคโนโลยีและการพัฒนา CACHE Asynchronous Static RAM ถูกนำมาใช้เป็น cache ตั้งแต่ CPU 80386 มีความเร็วในการเข้าถึง ข้อมูล รวดเร็วกว่า DRAM ที่นิยมใช้กันมีอยู่ 3 รุ่น แบ่งตามอัตราความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล มี 20, 15, 12 นาโนวินาที(ns) แต่ไม่สามารถที่จะทำงานที่ความเร็ว เท่าๆ กับความเร็วของ CPU ทำให้ CPU ต้องเสียเวลาคอยข้อมูล(Wait State)จาก SRAM

เทคโนโลยีและการพัฒนา CACHE Synchronous Burst Static RAM       มีคุณสมบัติ Burst คือ ใช้สัญญาณนาฬิกาในการทำงานให้น้อยที่สุด โดยใช้สัญญาณนาฬิกาของตัว static หน่วยความจำเอง ในการอ่านข้อมูลที่ต่อเนื่องกัน สามารถรองรับความเร็วของสัญญาณนาฬิกาของระบบบัส 66 MHz ไม่ต้องเสียเวลาคอยข้อมูล(Wait State) ในท้องตลาดมีอยู่ 2 รุ่นคือ 8.5 และ 12 นาโนวินาที(ns) เหมาะกับ เมนบอร์ดเพนเทียม

เทคโนโลยีและการพัฒนา CACHE Pipelined Burst Static RAM (PB SRAM) มีหน่วยความจำรีจิสเตอร์พิเศษอยู่ในชิปหน่วยความจำ ช่วยให้สามารถที่จะโอนข้อมูลพร้อมๆกับการระบุตำแหน่งและ อ้างถึงข้อมูลในstatic หน่วยความจำตำแหน่งต่อไป สามารถรองรับความเร็วของสัญญาณนาฬิกาที่สูงสุด 133 MHz ในท้องตลาดมีอยู่ 2 รุ่นคือ 4.5 และ 8 นาโนวินาที(ns) เหมาะกับระบบใหม่ที่มีความเร็วของสัญญาณนาฬิกา 75 - 100 MHz

สิ่งที่ทำให้ cache แตกต่างกัน ได้แก่ Cache size ขนาดของ Cache Line size ขนาดของ Line Set size ขนาดของ set Use of write-allocate การใช้หลักการ write-allocate Replacement policy หลักการในการแทนที่ข้อมูลใน Cache Look-up by virtual or physical address การค้นหาข้อมูลให้เลขที่หน่วยความจำแบบใด How the line are tagged Write-through versus write-back การเลือกใช้ Write-through หรือ write-back

คำถาม แคช (Cache) คืออะไรและมีความสำคัญอย่างไร Cache hit และ Cache miss External Cache และ Internal Cache SRAM และ DRAM Cache ระดับใดอยู่ใกล้ CPU