välimuistihierarkia

Välimuistihierarkia viittaa tietokoneen muistijärjestelmän rakenteeseen, jossa useita eri nopeuksisia ja kokoisia välimuisteja on järjestetty hierarkkisesti prosessorin ja päämuistin väliin. Tavoitteena on nopeuttaa tiedonsaantia vähentämällä tarvetta hakea tietoa hitaammasta päämuistista. Tyypillisesti välimuistihierarkia koostuu useasta tasosta, joista L1-välimuisti on prosessorin ytimeen lähimpänä ja nopein, mutta pienin. Se sisältää yleisimmin käytetyt komennot ja datan. L2-välimuisti on suurempi ja hieman hitaampi kuin L1, ja se jaetaan usein prosessorin ytimien kesken tai on dedikoitu kullekin ytimelle. L3-välimuisti on vielä suurempi ja hitaampi kuin L2, ja se on tyypillisesti jaettu kaikkien prosessorin ytimien kesken. L4-välimuistia käytetään harvemmin, ja se voi olla erillinen muistipiiri tai osa grafiikkaprosessoria. Kun prosessori tarvitsee dataa, se tarkistaa ensin L1-välimuistista. Jos dataa ei löydy (välimuistihuti), se tarkistaa seuraavalta tasolta, eli L2:sta, ja niin edelleen, kunnes data löytyy päämuistista tai saavutetaan hierarkian alin taso. Datamäärän kopioiminen nopeammille välimuistitasoille perustuu paikallisuuden periaatteeseen, eli oletukseen, että hiljattain käytettyä dataa tai sen lähellä olevaa dataa käytetään todennäköisesti uudelleen pian. Tehokas välimuistihierarkia on kriittinen tietokoneen kokonaissuorituskyvyn kannalta, sillä se vähentää merkittävästi prosessorin odotusaikoja.