高速緩存的作用是什么

發(fā)布時間：2025-12-16 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

什么是高速緩存技術:

高速緩存英文是cache。一種特殊的存儲器子系統(tǒng)，其中復制了頻繁使用的數(shù)據(jù)，以利于CPU快速訪問。存儲器的高速緩沖存儲器存儲了頻繁訪問的 RAM 位置的內(nèi)容及這些數(shù)據(jù)項的存儲地址。當處理器引用存儲器中的某地址時，高速緩沖存儲器便檢查是否存有該地址。如果存有該地址，則將數(shù)據(jù)返回處理器；如果沒有保存該地址，則進行常規(guī)的存儲器訪問。因為高速緩沖存儲器總是比主RAM 存儲器速度快，所以當 RAM 的訪問速度低于微處理器的速度時，常使用高速緩沖存儲器。

高速緩存的作用:

在CPU開始執(zhí)行任何指令之前，都會首先從內(nèi)存中取得該條指令以及其它一些相關數(shù)據(jù)和信息。為了加快CPU的運行速度，幾乎所有的芯片都采用兩種不同類型的內(nèi)部存儲器，即高速緩存。緩存被用來臨時存放一些經(jīng)常被使用的程序片段或數(shù)據(jù)。

一級高速緩存是性能最好緩存類型，與解釋指令和執(zhí)行算術運算的處理單元一到構(gòu)成CPU的核心。CPU可以在全速運行的狀態(tài)下讀取存放在一級高速緩存中的指令或數(shù)據(jù)。Intel的處理器產(chǎn)品一般都會具有32K的一級緩存，而象AMD或Via這種競爭對手的產(chǎn)品則會使用更多的一級緩存。

如果在一級緩存中沒有找到所需要的指令或數(shù)據(jù)，處理器會查看容量更大的二級緩存。二級緩存既可以被集成到CPU芯片內(nèi)部，也可以作為外部緩存。Pentium II處理器具有512K的二級緩存，工作速度相當于CPU速度的一半。Celeron以及更新的Pentium III芯片則分別具有128K和256K的在片二級緩存，能夠在處理器全速下運行。

對于存放在速度較慢的二級緩存中的指令或數(shù)據(jù)，處理器往往需要等待2到4個時鐘周期。為了充分利用計算資源，CPU可以在這段時間內(nèi)查看和執(zhí)行其它正在等候處理，但不需要使用額外數(shù)據(jù)的指令，從而提高整個系統(tǒng)的速度，把空閑時間降低到最低程度。