CPUは、電源とROMのみで機能し、RAMとして内部キャッシュのみを使用できますか？

オンチップキャッシュRAMを搭載したCPU（Intel i3 / i5 / i7 / Xeonなど）は、外部メモリバンクを接続せずに、それを唯一の機能RAMとして使用できますか？

または必要があり、外部RAMがあること、およびキャッシュがアクセスまたは単独で使用することはできませんか？

最近のデスクトップ/サーバーCPUは、多くの場合、1990年代の多くのコンピューターがシステムメモリ全体に搭載していたよりも多くの内部キャッシュRAMを備えているため、単純なコードを実行するのに十分な容量が必要です。

6502などのキャッシュが存在する前のCPUは、内部CPU RAMがアドレスカウンターとアキュムレータ用に数バイトしかなかったため、何もできません。

これは、現代のオペレーティングシステムを実行する問題ではなく、カスタムROMにプログラムされた単純なコードを実行するか、16進入力キーパッドを使用して手入力することです。

PCブートシーケンスの非常に詳細な説明を参照してください：http : //www.drdobbs.com/parallel/booting-an-intel-architecture-system-par/232300699?pgno=2

この時点ではDRAMは使用できないため、コードは最初はスタックレス環境で動作します。最新のプロセッサのほとんどは、ソフトウェアスタックを提供するRAMとして構成できる内部キャッシュを備えています。開発者は、このRAMとしてのキャッシュ機能を使用する場合、ブートシーケンスのこの時点でエビクションがシステムに受け入れられないため、非常にタイトなコードを記述する必要があります。一貫性を維持するためのメモリはありません。プロセッサがキャッシュとしてRAMベースで動作しているとき、ブートプロセスのこの時点でプロセッサが「No Evict Mode」（NEM）で動作するのはそのためです。NEMでは、プロセッサのキャッシュラインミスは追い出しを引き起こしません。利用可能なソフトウェアスタックを使用したコードの開発ははるかに簡単であり、初期化コードは多くの場合、DRAMの初期化前でもスタックを使用するための最小限のセットアップを実行します。

これは、RAMなしでPCを実行することで確認できます。一連のビープ音が鳴ります。それらを再生するプログラムは、BIOSフラッシュROMから実行されます。

一部のARMプロセッサでもこの動作を見ました。SoC内には、DRAMを検出、列挙、設定するプログラムを実行するために、ブートシーケンスの早い段階でキャッシュをRAMとして使用できる設定レジスタがあります。

通常、キャッシュメモリはアドレス指定できません。プログラムは、意図的にデータを保存または取得することはできません。

これは質問で指定されたプロセッサフ​​ァミリに直接対応していませんが、以下のスキームは以前のx86プロセッサで機能するため、RAMまたはキャッシュを使用せずに動作することは可能ですが、このアプローチには創造的なプログラミングスキルが必要です。

1980年代に戻って、英国で放送されたMSF時間信号をデコードする無線受信機の設計に出会いました。この設計では、Z80プロセッサを使用し、プログラムストレージ用のROMのみを使用していました。すべての処理とデータ保存は、プロセッサ内の内部レジスタを使用して実行されました。これは明らかに、スタックを保持するために使用可能なメモリがあるため、サブルーチン呼び出しができないことを意味していました。

当時はRAMのコストが高く、これは趣味のプロジェクトであったため、興味深いアカデミックな演習とは別に、コストを抑えることが重要でした。これは、広く利用可能なマイクロコントローラーが登場する前のことでした（エプロムの価格が100ポンド以上のIIRCの8751）。

通常、CPUには外部クロックが必要です。しかし、それで、はい、できます。