緩存是什麼

2023-09-13 15:59:20

　　1、緩存（cache），原始意義是指訪問速度比一般隨機存取存儲器（RAM）快的一種高速存儲器，通常它不像系統主存那樣使用DRAM技術，而使用昂貴但較快速的SRAM技術。緩存的設置是所有現代計算機系統發揮高性能的重要因素之一。

　　2、緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器，它先於內存與CPU交換數據，因此速率很快。L1 Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩衝存儲器均由靜態RAM組成，結構較複雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般L1緩存的容量通常在32—256KB。L2　Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內部和外部兩種晶片。內部的晶片二級緩存運行速率與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。

　　3、L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，普通臺式機CPU的L2緩存一般為128KB到2MB或者更高，筆記本、伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存最高可達1MB-3MB。由於高速緩存的速度越高價格也越貴，故有的計算機系統中設置了兩級或多級高速緩存。緊靠內存的一級高速緩存的速度最高，而容量最小，二級高速緩存的容量稍大，速度也稍低 。

　　4、緩存只是內存中少部分數據的複製品，所以CPU到緩存中尋找數據時，也會出現找不到的情況（因為這些數據沒有從內存複製到緩存中去），這時CPU還是會到內存中去找數據，這樣系統的速率就慢下來了，不過CPU會把這些數據複製到緩存中去，以便下一次不要再到內存中去取。隨著時間的變化，被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的，也就是說，剛才還不頻繁的數據，此時已經需要被頻繁的訪問，剛才還是最頻繁的數據，又不頻繁了，所以說緩存中的數據要經常按照一定的算法來更換，這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的。

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