İşlemcilerde Bulunan L1, L2 ve L3 Önbellek Nedir, Ne işe Yarar?

Günümüzün vazgeçilmezi işlemciler her yerde bulunmakta ve hayatımızdan artık çıkmayacaklar gibi. Ucuz bilgisayardan tutun pahalı bilgisayara kadar tüm işlemcilerde bulunan önbelleğin birden fazla seviyeleri bulunmaktadır. Peki, işlemcilerde bulunan L1, L2 ve L3 önbellekleri nedir, ne işe yarar? Gelin birlikte bakalım.

İşlemcinin daha iyi performans vermesini sağlayan önbellekler bir hiyerarşik yapıda bulunmaktadır. L1, L2 ve L3 gibi önbellekleri tanımlamadan önce önbellek tanımına bakmakta yarar var. Çünkü önbellek seviyelerini öğrenmeden önce kendisinin tanımı yani ne olduğunu öğrenmekte fayda var.

Önbellek Nedir?

Önbelleğin asıl görevi cihazlardaki verilerin çok daha hızlı yüklenmesine olanak sağlayan ve gerektiği takdirde verilere daha hızlı bir şekilde erişebilmesine olanak sağlayan bir sistemdir. Veri transferi sırasında dahili hafızada bulunan veriler işlemci hızına yetişemeyeceği için veri dolaşımında bir yavaşlama meydana gelecektir.

Bu nedenle önbellek sayesinde işlemci üzerine gelen veriler daha hızlı işlenmesine olanak tanır. Önbellekte bulunan veriler işlemin çok daha hızlı gerçekleşmesine ve gerektiği taktirde kolayca silinebilmesine olanak sağlar.

İşlemci Önbellek Türleri Nelerdir?

• L1 Önbellek
• L2 Önbellek
• L3 Önbellek

İşlemci önbellek türlerini sıraladık. L1, L2 ve L3 olarak adlandırılan önbelleklere dair detaylara aşağıdan göz atabilirsiniz.

L1 Önbellek Ne İşe Yarar?

Bazen "birincil önbellek" olarak da adlandırılan L1, en küçük ve en hızlı önbellek türüdür. Genellikle 64 KB boyutundadır fakat işlemcinin her çekirdeğinin kendi yerleşik L1 önbelleği mevcuttur. Bu, dört çekirdekli bir işlemcinin toplam 256 KB L1 önbelleğe sahip olduğunu gösterir.

Birincil önbellek, veirleri işlemcinin maksimum çalışma hızı kadar hızlı ve hatta daha hızlı aktarabilir. Bu da onu son derece verimli hâle getirir. İşlemci gerekli verileri L1'de bulamazsa L2 ve L3 önbelleklerini inceler. 

L2 Önbellek Ne İşe Yarar?

En hızlı ikinci önbellek türüdür. L1 Önbellekten daha yavaş olması bir dezavantaj olsa da hafızası daha büyüktür ve daha çok veriyi saklayabilir. L2 önbellek, işlemcinin her bir çekirdeğinin içine gömülüdür. RAM'den sadece 25 kat daha hızlıdır.

Bazı üst düzey işlemcilerde toplam 32 MB L2 önbellek bulunabilir fakat 6-12 MB ortalama bir değerdir. Tüm çekirdekler arasında eşit olarak bölünerek her birinin kendi önbelleğine bağımsız olarak erişebilmesine imkân tanır.

L2 Önbellek L1 önbellekten sonra tutulması ve işlenmesi gereken verileri bulundurur. Kısaca L2 önbellek işlemlerin daha hızlı gerçekleşmesini sağlamak için ikinci sırada yer alan ve daha büyük boyutta bulunan bir önbellek türüdür.

L3 Önbellek Ne İşe Yarar?

Önbellekler arasında kendini en büyük önbellek olarak tanımlar. Fakat diğer önbelleklere göre çok daha yavaş işlemektedir. Genellikel 32 MB veya daha fazla depolama kapasitesine sahip olan L3, RAM'den iki kat daha hızlıdır. L3 Önbellek diğer çekirdekler ile tamamen paylaşılmaktadır.

İşlemci, önbellekte ihtiyaç duyduğu verileri bulamazsa daha yavaş olan sistem belleğinden talep eder. Buna "önbellek kaçırma" denir. L3 önbelleğin eklenmesi, önbellek kaçırma ihtimalini azaltır. Bu da performansın artmasına yardımcı olur.

L3 önbellek ilk etapta genellikle anakartta ayrı bir çipte yer alıyordu. Modern işlemciler artık daha fazla verimlilik için L3 önbelleğine sahiptir.

L1, L2 ve L3 Önbellekler Arasındaki Farklar Neler?

• L1 önbellek: RAM'den 100 kata kadar daha hızlıdır. Düşük depolama kapasitesine sahiptir fakat genellikle bilgisayardaki en hızlı bellektir. Her işlemci çekirdeğinin genellikle 64 KB civarında kendi L1 önbelleği mevcuttur.
• L2 önbellek: RAM'den sadece 25 kat daha hızlıdır. L1 gibi her işlemci çekirdeğinin kendi L2 önbelleği mevcuttur. Her biri genellikle 256-512 KB civarındadır. Bu miktar bazen 1 MB'a kadar çıkabilmektedir.
• L3 önbellek: Sistem belleğinin sadece iki katı kadar hızlıdır. Genellikle 32 MB veya daha fazla olmak üzere en büyük depolama kapasitesine sahip önbellektir. L3 önbellek genellikle işlemciye gömülüdür fakat çekirdeklerden ayrıdır.

Ne Kadar Önbelleğe İhtiyaç Var?

Çoğu bellek türünde olduğu gibi işlemcinin önbelleği ne kadar fazla olursa o kadar iyidir. Önbellek daha sonra yükseltilemez. Bu sebepten ötürü seçilen işlemcinin ihtiyaçlara yetecek seviyede olduğundan emin olunmalıdır. Bununla beraber bu, bilgisayarla hangi işlemler yapıldığına bağlıdır.

Çekirdek başına 256 KB L2 önbellek kabul edilebilir fakat oyuncular çekirdek başına 512 KB tercih edebilir. L3 tarafında ise 32 ila 96 MB çoğu amaç için uygundur. Ayrıca saat hızı, çekirdek ve iş parçacığı sayısı ve diğer faktörlerin tamamı işlemci performansını etkileyebilir.

Bu içeriğimizde önbellek nedir, L1, L2 ve L3 önbelleklerinin görevleri nelerdir? Gibi sorulara yanıt verdik. Sizler bu konu hakkında ne düşünüyorsunuz. Aşağıda bulunan yorumlar kısmında bizler ile görüşlerinizi paylaşmayı unutmayın.