处理机局部存储器英文解释翻译、处理机局部存储器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 processor local storage

分词翻译：

处理机的英语翻译：

【计】 processsor

局部存储器的英语翻译：

【计】 local storage

专业解析

在计算机体系结构中，处理机局部存储器（英文：Processor Local Storage, PLS）特指直接集成在中央处理器（CPU）或处理核心内部的、专供该处理器核心独占访问的高速存储区域。它不同于由所有处理器核心共享的主存储器（如 DRAM），具有极低的访问延迟和极高的带宽。其核心含义与特征包括：

1. 物理位置与专用性：

   它位于处理器芯片（Die）内部，或非常靠近处理核心（如在同一封装内）。每个处理器核心通常拥有自己独立的局部存储器，仅供该核心自身访问，其他核心无法直接读写，避免了共享存储带来的竞争和同步开销。

2. 速度与性能关键：

   作为最靠近计算单元（ALU、寄存器等）的存储层次，其访问速度远快于外部的主存储器（DRAM）。这使得它非常适合存放需要被处理器核心频繁、快速访问的关键数据和指令片段，是提升计算性能的关键组件。

3. 作用与典型用途：

   • 寄存器扩展：当核心的通用寄存器数量不足时，可用作软件管理的“扩展寄存器”，存放中间计算结果或频繁使用的变量。
   • 临时数据暂存区：用于存放计算过程中的临时数据、栈帧（Stack Frame）或需要快速访问的小型数据结构。
   • DMA 缓冲区：作为快速输入/输出（I/O）操作的缓冲区，供核心与外部设备（如网络卡、存储控制器）进行高效数据传输。
   • 关键代码/数据缓存：存放实时性要求极高的代码或数据，确保其访问不受主存延迟或总线竞争的影响。

4. 与 Cache 的区别：

   虽然同为片上高速存储器，但 PLS 与 Cache（高速缓存）有本质区别：

   • Cache：对程序员透明，由硬件自动管理，用于缓存主存数据的副本，其内容由硬件根据访问模式动态替换。
   • PLS：对程序员可见（或部分可见），其分配、管理和数据放置通常需要软件（程序员或编译器）显式控制，内容由软件决定而非硬件自动管理。PLS 是地址空间的一部分，而非主存的透明缓存。

5. 技术实现：

   现代处理器中，PLS 通常由 SRAM（静态随机存取存储器）实现，因其速度快、功耗相对较低且易于集成。其容量通常较小（KB 到 MB 级别），远小于主存但远快于主存。

权威来源参考：

• Hennessy, J. L., & Patterson, D. A. (2017). Computer Architecture: A Quantitative Approach (6th ed.). Morgan Kaufmann.

  这本计算机体系结构领域的经典权威教材在讨论处理器微架构、存储层次结构和多核处理器设计时，深入阐述了专用局部存储（如 Scratchpad Memory）的概念、优势（确定性延迟、低功耗）及其与缓存的区别，是理解 PLS 的理论基础。

• Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals, Volume 3A.

  在介绍 Intel 处理器架构（如某些嵌入式或特定型号）时，会详细描述其片上存储资源，包括可能存在的、可供软件直接管理的局部存储区域（如某些型号的共享 L3 Cache 的特定部分或专用 SRAM 块），其访问方式、编程模型和用途符合 PLS 的定义。

• IBM Power Architecture documentation.

  IBM Power 处理器系列（如 POWER9/POWER10）明确设计了名为“Core-Local Storage” (CLS) 或类似概念的片上 SRAM 资源。每个核心拥有自己独占的、软件可管理的快速存储区域，用于优化特定工作负载（如数据库加速），是 PLS 概念的典型工业实现实例。

总结核心概念：

处理机局部存储器 (Processor Local Storage) 是集成于处理器核心内部或紧邻核心、专供该核心独占访问的高速 SRAM 存储区。它由软件显式管理，用于存放需要极低延迟访问 的关键数据或代码，是优化处理器性能、特别是满足实时性和确定性要求的关键硬件资源，区别于由硬件自动管理的透明高速缓存（Cache）。

网络扩展解释

处理机局部存储器是指与中央处理器（CPU）紧密关联、用于快速存取临时数据或指令的存储部件。它属于计算机存储体系中的高速存储层次，主要特点包括：

1. 功能定位
   用于存储CPU当前处理所需的程序指令和运算数据。其核心作用是减少处理器访问主存的延迟，提升运算效率（参考中提到的CPU通过RAM快速访问操作系统关键内容）。

2. 典型类型

   • 寄存器：CPU内部最小、最快的存储单元，直接参与运算（如累加器）。
   • 高速缓存（Cache）：分为L1/L2/L3级缓存，采用SRAM技术，速度介于寄存器和主存之间。

3. 与主存的区别
   根据的分类，局部存储器属于主存储器（内存）范畴，但比普通内存（DRAM）具有更快的访问速度和更小的容量。例如，L1缓存访问速度可达纳秒级，而普通内存访问速度在几十纳秒级别。

4. 应用场景
   在程序执行过程中，局部存储器会暂存频繁使用的数据（如循环变量）和关键指令（如提到的微处理器处理传感器输入时的临时存储需求），避免反复从主存读取数据造成性能瓶颈。

提示：若需了解特定架构（如GPU局部存储器）或更多层级存储结构，可参考计算机组成原理相关文献。

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