====== Mezipaměť (Cache) CPU ======

**Mezipaměť (Cache)** je extrémně rychlá paměť umístěná přímo v procesoru nebo v jeho těsné blízkosti. Slouží jako vyrovnávací vrstva mezi bleskovým procesorem a relativně pomalou operační pamětí [[https://it-slovnik.cz/pojem/ram|RAM]].

Hlavním účelem cache je uchovávat kopie dat a instrukcí, které procesor s největší pravděpodobností bude v nejbližší době potřebovat.

===== Hierarchie úrovní (L1, L2, L3) =====

Cache je organizována do několika úrovní (Levels), které se liší svou rychlostí, kapacitou a umístěním:

==== L1 Cache (Level 1) ====
  * **Charakteristika:** Nejrychlejší a nejdražší paměť na čipu.
  * **Umístění:** Je integrována přímo v každém procesorovém jádru.
  * **Význam:** Každé jádro má svou vlastní L1 cache (obvykle rozdělenou na instrukční a datovou část). Její latence je téměř nulová.

==== L2 Cache (Level 2) ====
  * **Charakteristika:** Větší než L1, ale o něco pomalejší.
  * **Umístění:** V moderních architekturách má každé jádro stále svou vlastní L2 cache, nebo je sdílená v rámci malého bloku jader.
  * **Význam:** Slouží jako "záložní sklad" pro data, která se nevešla do L1.

==== L3 Cache (Level 3) ====
  * **Charakteristika:** Nejpomalejší z těchto tří, ale má největší kapacitu (v desítkách až stovkách MB).
  * **Umístění:** Je sdílená mezi všemi jádry procesoru.
  * **Význam:** Klíčová pro synchronizaci dat mezi jádry a pro výkon v náročných aplikacích, jako jsou moderní hry. Velká L3 cache výrazně snižuje nutnost přístupu do RAM.



===== Klíčové koncepty a termíny =====

  * **Cache Hit (Zásah):** Stav, kdy procesor najde požadovaná data v cache. Operace proběhne okamžitě.
  * **Cache Miss (Chyba):** Data v cache nejsou. Procesor musí čekat na jejich načtení z RAM, což trvá stovky cyklů (výrazné zpomalení).
  * **Latence:** Čas, který uplyne od požadavku na data po jejich doručení. L1 má latenci v jednotkách cyklů, RAM v řádu stovek.

===== Porovnání parametrů (typické hodnoty) =====

^ Typ paměti ^ Rychlost (Latence) ^ Kapacita ^ Dostupnost ^
| **L1 Cache** | ~1 ns (nejrychlejší) | 32–128 KB | Pouze pro jedno jádro |
| **L2 Cache** | ~4 ns | 256 KB – 2 MB | Většinou pro jedno jádro |
| **L3 Cache** | ~12 ns | 4 MB – 96+ MB | Sdílená všemi jádry |
| **RAM** | ~60–100 ns | 8 GB – 128 GB | Celý systém |

===== Význam pro výkon =====

Velikost a efektivita cache je často důležitější než samotná frekvence CPU. Například procesory **AMD s technologií 3D V-Cache** (např. Ryzen 7 7800X3D) disponují obrovskou L3 pamětí, což z nich činí nejvýkonnější herní procesory, přestože mají nižší takty než konkurence.

---
//Související pojmy: [[klicove_parametry_cpu|Klíčové parametry CPU]], [[architektury_cpu|Architektury CPU]], [[hlavni_vyrobci_cpu|Hlavní výrobci CPU]]//