什么是高速缓存技术?

什么是高速缓存技术?,第1张

什么是高速缓存技术:

高速缓存英文是cache。一种特殊的存储器子系统,其中复制了频繁使用的数据,以利于cpu快速访问。存储器的高速缓冲存储器存储了频繁访问的

ram

位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时,高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址,则将数据返回处理器;如果没有保存该地址,则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总是比主ram

存储器速度快,所以当

ram

的访问速度低于微处理器的速度时,常使用高速缓冲存储器。

高速缓存的作用:

在cpu开始执行任何指令之前,都会首先从内存中取得该条指令以及其它一些相关数据和信息。为了加快cpu的运行速度,几乎所有的芯片都采用两种不同类型的内部存储器,即高速缓存。缓存被用来临时存放一些经常被使用的程序片段或数据。

一级高速缓存是性能最好缓存类型,与解释指令和执行算术运算的处理单元一到构成cpu的核心。cpu可以在全速运行的状态下读取存放在一级高速缓存中的指令或数据。intel的处理器产品一般都会具有32k的一级缓存,而象amd或via这种竞争对手的产品则会使用更多的一级缓存。

如果在一级缓存中没有找到所需要的指令或数据,处理器会查看容量更大的二级缓存。二级缓存既可以被集成到cpu芯片内部,也可以作为外部缓存。pentium

ii处理器具有512k的二级缓存,工作速度相当于cpu速度的一半。celeron以及更新的pentium

iii芯片则分别具有128k和256k的在片二级缓存,能够在处理器全速下运行。

对于存放在速度较慢的二级缓存中的指令或数据,处理器往往需要等待2到4个时钟周期。为了充分利用计算资源,cpu可以在这段时间内查看和执行其它正在等候处理,但不需要使用额外数据的指令,从而提高整个系统的速度,把空闲时间降低到最低程度。

缓存的介质一般是内存,所以读写速度很快。但如果缓存中存放的数据量非常大时,也会用硬盘作为缓存介质。缓存的实现不仅仅要考虑存储的介质,还要考虑到管理缓存的并发访问和缓存数据的生命周期。

缓存就是数据交换的缓冲区(称作Cache),当某一硬件要读取数据时,会首先从缓存中查找需要的数据,如果找到了则直接执行,找不到的话则从内存中找。由于缓存的运行速度比内存快得多,故缓存的作用就是帮助硬件更快地运行。

因为缓存往往使用的是RAM(断电即掉的非永久储存),所以在用完后还是会把文件送到硬盘等存储器里永久存储。电脑里最大的缓存就是内存条了,最快的是CPU上镶的L1和L2缓存,显卡的显存是给显卡运算芯片用的缓存,硬盘上也有16M或者32M的缓存。


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原文地址: http://outofmemory.cn/sjk/6913200.html

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