Что такое кэш, зачем он нужен и как работает. Что такое кэш в телефоне и компьютере

Одним из немаловажных факторов повышающих производительность процессора, является наличие кэш-памяти, а точнее её объём, скорость доступа и распределение по уровням.

Уже достаточно давно практически все процессоры оснащаются данным типом памяти, что ещё раз доказывает полезность её наличия. В данной статье, мы поговорим о структуре, уровнях и практическом назначении кэш-памяти, как об очень немаловажной характеристике процессора .

Что такое кэш-память и её структура

Кэш-память – это сверхбыстрая память используемая процессором, для временного хранения данных, которые наиболее часто используются. Вот так, вкратце, можно описать данный тип памяти.

Кэш-память построена на триггерах, которые, в свою очередь, состоят из транзисторов. Группа транзисторов занимает гораздо больше места, нежели те же самые конденсаторы, из которых состоит оперативная память . Это тянет за собой множество трудностей в производстве, а также ограничения в объёмах. Именно поэтому кэш память является очень дорогой памятью, при этом обладая ничтожными объёмами. Но из такой структуры, вытекает главное преимущество такой памяти – скорость. Так как триггеры не нуждаются в регенерации, а время задержки вентиля, на которых они собраны, невелико, то время переключения триггера из одного состояния в другое происходит очень быстро. Это и позволяет кэш-памяти работать на таких же частотах, что и современные процессоры.

Также, немаловажным фактором является размещение кэш-памяти. Размещена она, на самом кристалле процессора, что значительно уменьшает время доступа к ней. Ранее, кэш память некоторых уровней, размещалась за пределами кристалла процессора, на специальной микросхеме SRAM где-то на просторах материнской платы. Сейчас же, практически у всех процессоров, кэш-память размещена на кристалле процессора.

Для чего нужна кэш-память процессора?

Как уже упоминалось выше, главное назначение кэш-памяти – это хранение данных, которые часто используются процессором. Кэш является буфером, в который загружаются данные, и, несмотря на его небольшой объём, (около 4-16 Мбайт) в современных процессорах , он дает значительный прирост производительности в любых приложениях.

Чтобы лучше понять необходимость кэш-памяти, давайте представим себе организацию памяти компьютера в виде офиса. Оперативная память будет являть собою шкаф с папками, к которым периодически обращается бухгалтер, чтобы извлечь большие блоки данных (то есть папки). А стол, будет являться кэш-памятью.

Есть такие элементы, которые размещены на столе бухгалтера, к которым он обращается в течение часа по несколько раз. Например, это могут быть номера телефонов, какие-то примеры документов. Данные виды информации находятся прямо на столе, что, в свою очередь,увеличивает скорость доступа к ним.

Точно так же, данные могут добавиться из тех больших блоков данных (папок), на стол, для быстрого использования, к примеру, какой-либо документ. Когда этот документ становится не нужным, его помещают назад в шкаф (в оперативную память), тем самым очищая стол (кэш-память) и освобождая этот стол для новых документов, которые будут использоваться в последующий отрезок времени.

Также и с кэш-памятью, если есть какие-то данные, к которым вероятнее всего будет повторное обращение, то эти данные из оперативной памяти, подгружаются в кэш-память. Очень часто, это происходит с совместной загрузкой тех данных, которые вероятнее всего, будут использоваться после текущих данных. То есть, здесь присутствует наличие предположений о том, что же будет использовано «после». Вот такие непростые принципы функционирования.

Уровни кэш-памяти процессора

Современные процессоры, оснащены кэшем, который состоит, зачастую из 2–ух или 3-ёх уровней. Конечно же, бывают и исключения, но зачастую это именно так.

В общем, могут быть такие уровни: L1 (первый уровень), L2 (второй уровень), L3 (третий уровень). Теперь немного подробнее по каждому из них:

Кэш первого уровня (L1) – наиболее быстрый уровень кэш-памяти, который работает напрямую с ядром процессора, благодаря этому плотному взаимодействию, данный уровень обладает наименьшим временем доступа и работает на частотах близких процессору. Является буфером между процессором и кэш-памятью второго уровня.

Мы будем рассматривать объёмы на процессоре высокого уровня производительности Intel Core i7-3770K. Данный процессор оснащен 4х32 Кб кэш-памяти первого уровня 4 x 32 КБ = 128 Кб. (на каждое ядро по 32 КБ)

Кэш второго уровня (L2) – второй уровень более масштабный, нежели первый, но в результате, обладает меньшими «скоростными характеристиками». Соответственно, служит буфером между уровнем L1 и L3. Если обратиться снова к нашему примеру Core i7-3770 K, то здесь объём кэш-памяти L2 составляет 4х256 Кб = 1 Мб.

Кэш третьего уровня (L3) – третий уровень, опять же, более медленный, нежели два предыдущих. Но всё равно он гораздо быстрее, нежели оперативная память. Объём кэша L3 в i7-3770K составляет 8 Мбайт. Если два предыдущих уровня разделяются на каждое ядро, то данный уровень является общим для всего процессора. Показатель довольно солидный, но не заоблачный. Так как, к примеру, у процессоров Extreme-серии по типу i7-3960X, он равен 15Мб, а у некоторых новых процессоров Xeon, более 20.

Что такое кеш?

Кэш или кеш - это специальное место на жестком диске компьютера, куда сохраняются ранее посещенные страницы, изображения и любые другие данные с просмотренных интернет-страниц.

На практике это выглядит так: вы просматриваете различные сайты в сети. Когда какая-либо страница открывается в браузере впервые, то вся информация со страницы (текст, графика, видео ролики) загружается с сервера, на котором располагается сайт.

Если владелец ресурса подключил кэширование, то после первого визита информация со страницы будет сохраняться на жестком диске в специальной папке, которая и называется кэш. Когда вы посетите такой сайт еще раз, то браузер проверит содержимое сайта и загрузит только новую информацию. Остальные данные для отображения страницы будут взяты именно из кэша.

Зачем вообще нужен кэш? Дело в том, что его использование позволяет значительно повысить скорость загрузки сайтов и уменьшить нагрузку на интернет-соединение.

Зачем чистить кэш?

Есть несколько причин, по которым нужно периодически чистить кэш всем, кто просматривает сайты в интернете.

1) Как уже было сказано, кэш - это место на жестком диске. Если кэш долго не чиститься и при этом посещается много сайтов, то кэш будет занимать довольно много места - даже до нескольких гигабайт! Это может сказаться на скорости работы вашего компьютера.

2) Кэш нужно чистить в целях безопасности. Злоумышленники могут взломать компьютер через кэш.

3) Для поддержки актуальности данных. Если вы не чистите периодически кэш, то можете пропустить различные обновления на сайтах.

4) Для корректной работы онлайн-сервисов и приложений. Например, нашим клиентам в MyOwnConference мы советуем чистить кэш браузера, если возникают проблемы на стороне пользователя.

Как чистить кэш?

Алгоритм чистки кэша зависит от каждого конкретного браузера.

Очистка кэша в браузере Google Chrome

2. Выберите пункт «Настройки».

3. В открывшемся меню нажмите пункт «Показать дополнительные настройки» и кнопку «Очистить историю».

4. В появившемся окне выберите из списка период, за который необходимо удалить кэш, например «за все время».

5. Установите флажок напротив строк «Файлы cookie, а также другие данные сайтов и плагинов», «Изображения и другие файлы, сохраненные в кэше» и «История просмотров». Уберите флажки напротив других пунктов.

6. Нажмите «Очистить историю».

Также вы можете посмотреть видеоурок по очистке кэша в Google Chrome.

Очистка кэша в браузере Mozilla Firefox

1. Откройте меню браузера, расположенное в правом верхнем углу.

2. Выберите пункт «Настройки» и раздел «Приватность».

4. В поле «Удалить» выберите из списка период, за который необходимо удалить кэш.

5. Убедитесь, что активна только строка «Кэш».

6. Нажмите кнопку «Удалить сейчас».

Если на смартфоне или планшете заканчивается свободное место, то первым делом пользователю рекомендуется удалить кэш из памяти. А что, собственно, такое кэш в телефоне или кэшированные данные?

Кэш — это промежуточной буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена. При этом доступ к кэшу осуществляется намного быстрее, нежели выборка необходимых данных из памяти или удаленного источника. Однако нужно помнить, что объем кэша ограничен.

Если вы ничего не поняли из описанного выше, попробуем объяснить наглядным путем. Когда вы устанавливаете приложение на свое устройство на базе Android, создается папка для хранения настроек пользователя, различных изображений, логов и т.д. Разумеется, данные в кэше в этом случае занимают место.

Другой пример. Допустим, вы открываете на телефоне ВКонтакте и разглядываете фотографии. Эти фотографии сохраняются на ваше устройство (то есть кэшируются). Зачем? А затем, что если в следующий раз вы обратитесь к этим же картинкам, они будут загружены намного быстрее, нежели без использования кэша. Тоже самое касается не только фотографий, но и музыкальных композиций и даже видеороликов — все они сохраняются на устройстве и могут занимать много места.

Вопрос заключается в том, будете ли вновь обращаться к просмотренному видео? Скорее всего, нет, а потому ролик кэшировать не обязательно.

Что будет, если удалить кэш?

Ничего не будет, если говорить о кэше в браузерах, разве что чуть дольше будет загружаться некоторая информация типа тех же фотографий. В случае удаления кэша приложений тоже переживать не стоит, потому как сохранения не удаляются.

Кэш можно удалить как вручную, так и с помощью сторонних приложений. Лучше пользоваться вторым способом, так как при удаления кэша в ручном режиме придется производить удаление из разных источников, в то время как приложение само найдет все виды кэша в устройстве и удалит их по желанию пользователя.

Вот данные кэша приложений в настройках смартфона:

А это — данные кэша для одного приложения.

Что такое кэш? Для чего он нужен? Как его чистить и зачем это нужно? Такие вопросы часто задают начинающие пользователи смартфонов и планшетов под управлением операционной системы Android. Давайте разберем эти вопросы.

Что такое кэш в Android?

Кэш – это специальное место во внутренней памяти устройства, в котором располагаются временные файлы игр и приложений. Это могут быть аудио и видеофайлы, данные приложений, изображения, скрипты и т.п.

Кэш в Android нужен для сокращения времени доступа к данным и соответственно увеличению скорости работы приложений, а также для уменьшения нагрузки на оперативную память. Алгоритм кэширования в Android OS работает таким образом, что наиболее часто востребованные данные сохраняются в кэш-памяти, откуда их можно быстрее извлечь при следующем обращении. Основная цель кэша – это ускорение работы системы.

Чтобы алгоритм кэширования стал понятен, приведем простой пример на бытовом уровне. Представьте библиотеку, в которой библиотекарь выдает книги читателям. Книги хранятся в зале, откуда работник выносит запрашиваемые издания. Какие-то книги пользуются большим спросом, а какие-то маловостребованы. Чтобы сократить себе работу, библиотекарь начинает хранить популярные книги рядом с собой, чтобы лишний раз не ходить в зал и ускорить обслуживание клиента. В этом примере, библиотека — это внутренняя память устройства, книги – данные, читатель – приложение, запрашивающее данные для обработки, библиотекарь – контроллер памяти, обслуживающий запросы, а стеллаж с популярными книгами, рядом с библиотекарем – это кэш.

Для чего нужно чистить кэш?

Исходя из вышесказанного, мы видим, что кэширование приложений – это полезный процесс, однако кэш иногда приходится чистить. Основными причинами для этого действия служат разрастание памяти под данные и некорректная работа приложения. При активном и продолжительном использовании приложений их кэш разрастается, и если на устройстве дефицит внутренней памяти, то очистка в некоторой мере поможет разрешить этот вопрос.

Очистка данных сбойного приложения может помочь избавиться от его некорректной работы. Ведь бывает и так, что в кэше сохраняются ошибочные данные, которые приводят к сбою в работе приложения. Нужно понимать, что очистка кэша — это не удаление программы, а только удаление временных файлов.

Кэш можно почистить двумя способами: с помощью штатного диспетчера приложений и специальных программ, так называемых чистильщиков.

Очистка с помощью диспетчера приложений несколько неудобна и больше подходит, чтобы очистить данные определенного приложения.

Очистка с помощью специальных приложений – это самый быстрый и удобный способ. В официальном магазине имеется большое количество приложений для очистки мусорных файлов в Android. Одной из обязательных функций в таких программах является и очистка кэша. Наиболее популярные среди них – это Clean Master и CCleaner.

Всем привет! Заметил что на блоге практически отсутствуют информационные заметки, а тут мне задали вопрос… а что такое кэш в телефоне и почему он занимает столько свободного места?! На предложение погуглить был озадачен — бО льшая часть ресурсов рассказывали о кэш памяти компьютера, которая ничего общего с понятием кэширования на телефоне не имеет. Люди путаются, пытаются понять и у них ничего не получается — оно и неудивительно.

Так что же такое кэш в телефоне андроид? — Когда вы используете приложения, они сохраняют часть данных на телефон для последующего использования (чтобы не подгружать заново из интернета). Эти файлики хранятся в кэше приложения.

Простой пример. Наверняка всем знакомо приложение «Вконтакте» — оно будет сохранять изображения и другие данные на телефон, чтобы каждый раз не закачивать их из интернета снова. Аватарки, история сообщений — наверняка вы заметили что частично эти данные доступны даже без доступа в интернет, так вот — они подгрузились с вашего устройства и тем самым увеличивает скорость загрузки и значительно экономит трафик.

Что такое кэшированные данные в телефоне андроид? — Это временные данные, которые хранятся в памяти вашего устройства для более быстрой работы приложения и экономии вашего интернет трафика.

Просмотреть сколько занимает кэш приложения или игрушки можно в настройках вашего устройства, например на смартфонах Xioami в их фирменной прошивке MIUI есть отдельный пункт в настройках, который все эти нюансы анализирует и может помочь очистить вам кеш приложений.

Чтобы предупредить волну комментариев о том, что я дал не совсем верное определение — я знаю что такое кэш, но в контексте телефонов мое определение будет более верным и понятным для простых людей

Можно ли удалить кэшированные данные в телефоне

Удалить конечно же можно, но вот нужно ли?! — это совсем другой вопрос. Если у вас нет проблем со свободным пространством на телефоне, то и особой нужды удалять кэшированные данные смысла нет… если вы поняли как это работает, то логично что все приложения опять же подгрузят все эти данные (хотя немного свободного места вы выиграете)

Очистка кэшированных данных не удаляет другую информацию (логины, пароли или сохранения ваших любимых игрушек), поэтому при возникновении любых проблем с кешем его можно не задумываясь удалить.

Очистить Кеш или стереть данные приложения? — Что выбрать…

Наверняка с функцией «Очистить кеш» вы обратили внимание на кнопку «Стереть данные» — это крайние меры… этим самым вы очищаете кеш приложения и удаляете все настройки программы. После этого, приложение или игра запустится с нуля (как будто вы его установили впервые).

Если вы сотрете данные приложения «Вконтакте», то вам при запуске придется заново вводить свои учетные данные. Аналогично и с игрушками — весь игровой процесс вы потеряете и начнете с самого начала (если вы не использования облачного сохранения)

После очистки данных приложения или игрушки попробуйте запустить ее… без устаревших данных и кеша вы запускаете программу в первый раз, просто проверьте решило ли это вашу проблему, если вы искали функцию «Стереть данные» для разрешения проблем с работой приложения.

Когда стоит очищать кэш или данные

Теперь перейдем к вечному вопросу — стоит ли очищать кэш в телефоне принудительно?! Скорее всего этого делать не придется, однако некоторые приложения могут некорректно работать… если вы заметили что одна из программ начала жрать место в памяти устройства — можете смело очищать кеш.

Если приложение или игра работает откровенно плохо или не работает совсем (а вполне возможно вы просто хотите запустить его как в первый раз) — вы можете «Стереть данные» и выполните первоначальную настройку. Будьте аккуратны — восстановить данные вы уже не сможете!

Заключение — что мы узнали о кэше

Вот мы с вами и разобрали что такое КЭШ в телефоне и почему он занимает так много места. Надеюсь моя непутевая заметка помогла вам разобраться в данных терминах и вы больше не боитесь этих непонятных выражений — всегда рад увидеть вас в комментариях!