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CACHE存储器

CACHE存储器
圖片來自优酷

Cache存储器电脑中为高速缓冲存储器,是位于CPU主存储器DRAM(Dynamic Random Access Memory)之间,规模较小,但速度很高的存储器,通常由SRAM(Static Random Access Memory 静态存储器)组成。它是位于CPU与内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。CPU的速度远高于内存,当CPU直接从内存中存取数据时要等待一定时间周期,而Cache则可以保存CPU刚用过或循环使用的一部分数据,如果CPU需要再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用,这样就避免了重复存取数据,减少了CPU的等待时间,因而提高了系统的效率。Cache又分为L1Cache(一级缓存)和L2Cache(二级缓存),L1Cache主要是集成在CPU内部,而L2Cache集成在主板上或是CPU上。

  • 中文名:CACHE存储器
  • 分 类:L1Cache和L2Cache
  • 特 点:规模小,速度高
  • 组 成:SRAM 静态存储器

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名词解释

Cache存储器:电脑中为高速缓冲存储器,是位于CPU和主存储器DRAM(Dynamic Random Access Memory)之间,规模较小,但速度很高的存储器,通常由SRAM(Static Random Access Memory静态存储器)组成。

Cache的功能是提高CPU数据输入输出的速率。Cache容量小但速度快,内存速度较低但容量大,通过优化调度算法,系统的性能会大大改善,仿佛其存储系统容量与内存相当而访问速度近似Cache。[1]

Cache通常采用相联存储器

基本原理

使用Cache改善系统性能的依据是程序的局部性原理

技术分析

PC系统的发展趋势之一是CPU主频越做越高,系统架构越做越先进,而主存DRAM的结构和存取时间改进较慢。因此,Cache技术愈显重要,在PC系统中Cache越做越大。广大用户已把Cache做为评价和选购PC系统的一个重要指标。本在传输速度有较大差异的设备间都可以利用Cache作为匹配来调节差距,或者说是这些设备的传输通道。在显示系统、硬盘和光驱,以及网络通讯中,都需要使用Cache技术。

替换算法

当Cache产生了一次访问未命中之后,相应的数据应同时读入CPU和Cache。但是当Cache已存满数据后,新数据必须替换(淘汰)Cache中的某些旧数据。最常用的替换算法有随机算法先进先出算法(FIFO)和近期最少使用算法(LRU)。

写操作

因为需要保证缓存在Cache中的数据与内存中的内容一致,Cache的写操作比较复杂,常用的有写直达法写回法标记法

视频

CACHE存储器:高速缓冲存储器

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参考文献