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存储器系统中cache是

发布时间: 2022-06-22 10:16:13

⑴ 计算机中cache是什么意思

cache
n. 高速缓冲存储
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。

⑵ cache是什么存储器

cache是高速缓冲存储器,是位于CPU和主存储器DRAM之间,规模较小,但速度很高的存储器。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。

⑶ 操作系统中的cache是什么东西

缓存
即高速缓冲存储器,是位于CPU与主内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。由于CPU的速度远高于主内存,CPU直接从内存中存取数据要等待一定时间周期,Cache中保存着CPU刚用过或循环使用的一部分数据,当CPU再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用,这样就减少了CPU的等待时间,提高了系统的效率。Cache又分为一级Cache(L1
Cache)和二级Cache(L2
Cache),L1
Cache集成在CPU内部,L2
Cache早期一般是焊在主板上,现在也都集成在CPU内部,常见的容量有256KB或512KB
L2
Cache。介于cpu和内存之间的存储器,集成在cpu中所以cpu访问速度快,所以缓存越大,速度越快

⑷ 什么是Cache作用是什么

Cache指的是缓存。

高速缓存(英语:cache,/kæʃ/kash[2][3][4])简称缓存,原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器(RAM)快的一种RAM,通常它不像系统主存那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术。

提供“缓存”的目的是为了让数据访问的速度适应CPU的处理速度,其基于的原理是内存中“程序执行与数据访问的局域性行为”,即一定程序执行时间和空间内,被访问的代码集中于一部分。

为了充分发挥缓存的作用,不仅依靠“暂存刚刚访问过的数据”,还要使用硬件实现的指令预测与数据预取技术——尽可能把将要使用的数据预先从内存中取到缓存里。

(4)存储器系统中cache是扩展阅读

缓存的特点

缓存是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速率很快。L1Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存。

内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32—256KB。

L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速率与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。

L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,普通台式机CPU的L2缓存一般为128KB到2MB或者更高,笔记本、服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存最高可达1MB-3MB。

缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速率就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。

随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的。

⑸ 微型计算机存储器系统中的Cache是什么

Cache 是高速缓存的意思选 C高速缓冲存储器

⑹ cache在计算机中 指什么

cache是指高速缓冲存储器。

高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度。主要由三大部分组成:Cache存储体、地址转换部件、替换部件。

(6)存储器系统中cache是扩展阅读:

Cache 位于 CPU 和内存之间,可以节省 CPU 从外部存储器读取指令和数据的时间。在 CPU 执行程序过程中,需要从主存取指令或写数据时,先检查 cache 中有没有要访问的信息,若有,就直接在 cache 中读写,而不用访问主存储器。

若没有,再从主存中把当前访问信息所在的一个一个主存块复制到 cache 中。因此,cache 中的内容是主存中部分内容的副本。值得注意的是,cache 对程序员在编写高级或低级语言程序时是透明的,因此程序员无需了解 cache 是否存在或者如何设置,感觉不到 cache 的存在。

参考资料来源:网络-高速缓冲存储器

⑺ cache是由什么存储器组成

这个存储器的组成也是非常复杂的,因为它有很多的零部件组成的。
计算机的存储器可分成内存储器和外存储器。内存储器在程序执行期间被计算机频繁地使用,并且在一个指令周期期间是可直接访问的。外存储器要求计算机从一个外贮藏装置例如磁带或磁盘中读取信息。这与学生在课堂上做笔记相类似。如果学生没有看笔记就知道内容,信息就被存储在“内存储器”中。如果学生必须查阅笔记,那么信息就在“外存储器”中。[3]
内存储器有很多类型。随机存取存储器( RAM)在计算期间被用作高速暂存记忆区。数据可以在RAM中存储、读取和用新的数据代替。当计算机在运行时RAM是可得到的。它包含了放置在计算机此刻所处理的问题处的信息。大多数RAM是“不稳定的”,这意味着当关闭计算机时信息将会丢失。只读存储器(ROM)是稳定的。它被用于存储计算机在必要时需要的指令集。存储在ROM内的信息是硬接线的”(即,它是电子元件的一个物理组成部分),且不能被计算机改变(因此称为“只读”)。可变的ROM,称为可编程只读存储器(PROM),可以将其暴露在一个外部电器设备或光学器件(如激光)中来改变。[3]
数字成像设备中的内存储器必须足够大以存放至少一幅数字图像。一幅512 x512 x8位的图像需要1/4兆字节。因此,一台处理几幅这样的图像的成像设备需要几兆字节的内存。所以说要组成的他也是非常的大。

⑻ cache作用

Cache作用具体如下:

1、Cache可以大大提高CPU访问主存的速度,中央处理器绝大多数存取主存储器的操作能为存取高速缓冲存储器所代替,能极大缓和中央处理器和主存储器之间速度不匹配的矛盾。

在计算机技术发展过程中,主存储器存取速度一直比中央处理器操作速度慢得多,使中央处理器的高速处理能力不能充分发挥,整个计算机系统的工作效率受到影响。在存储层次上采用高速缓冲存储器来缓和中央处理器和主存储器之间速度不匹配的矛盾也是常用的方法之一。很多大、中型计算机以及新近的一些小型机、微型机也都采用高速缓冲存储器。

2、Cache可以显着提高计算机系统处理速度。

高速缓冲存储器的容量一般只有主存储器的几百分之一,但它的存取速度能与中央处理器相匹配。根据程序局部性原理,正在使用的主存储器某一单元邻近的那些单元将被用到的可能性很大。因而,当中央处理器存取主存储器某一单元时,计算机硬件就自动地将包括该单元在内的那一组单元内容调入高速缓冲存储器,中央处理器即将存取的主存储器单元很可能就在刚刚调入到高速缓冲存储器的那一组单元内。于是,中央处理器就可以直接对高速缓冲存储器进行存取。在整个处理过程中,如果中央处理器绝大多数存取主存储器的操作能为存取高速缓冲存储器所代替,计算机系统处理速度就能显着提高。

拓展资料:

cache定义如下:

cache名为高速缓冲存储器。其是指存取速度比一般随机存取记忆体(RAM)来得快的一种RAM,一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术,也有快取记忆体的名称。cache是存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度。

Cache原理具体如下:

任何程序或数据要为CPU所使用,必须先放到主存储器(内存)中,即CPU只与主存交换数据,所以主存的速度在很大程度上决定了系统的运行速度。程序在运行期间,在一个较短的时间间隔内,由程序产生的地址往往集中在存储器的一个很小范围的地址空间内。

指令地址本来就是连续分布的,再加上循环程序段和子程序段要多次重复执行,因此对这些地址中的内容的访问就自然的具有时间集中分布的倾向。数据分布的集中倾向不如程序这么明显,但对数组的存储和访问以及工作单元的选择可以使存储器地址相对地集中。这种对局部范围的存储器地址频繁访问,而对此范围外的地址访问甚少的现象被称为程序访问的局部化性质。

如果把在一段时间内一定地址范围被频繁访问的信息集合成批地从主的系统中,CPU访问数据时,在Cache中能直接找到的概率,它是Cache的一个重要指标,与Cache的大小、替换算法、程序特性等因素有关。

增加Cache后,CPU访问主存的速度是可以预算的,64KB的Cache可以缓冲4MB的主存,且命中率都在90%以上。以主频为100MHz的CPU(时钟周期约为10ns)、20ns的Cache、70ns的RAM、命中率为90%计算,CPU访问主存的周期为:有Cache时,20×0.9+70×0.1=34ns;无Cache时,70×1=70ns。

CPU访问主存的速度大大提高了,但是加Cache只是加快了CPU访问主存的速度,而CPU访问主存只是计算机整个操作的一部分,所以增加Cache对系统整体速度只能提高10~20%左右。

⑼ 计算机存储系统中Memory,Storage,Cache有什么区别

Memory一般指主存,如RAM
Storage一般指辅助存储器(如硬盘、NAS、云存储)或数据库
Cache是指低速设备与高速设备之间(如CPU与内存,硬盘与内存)存在的小容量高速存储器,通过算法预测将要用到的数据,以提高访问性能。

⑽ 计算机中cache是什么意思

在计算机存储系统的层次结构中,介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。

某些机器甚至有二级三级缓存,每级缓存比前一级缓存速度慢且容量大。

拓展资料:

组成结构:

高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度。
主要由三大部分组成:
Cache存储体:存放由主存调入的指令与数据块。
地址转换部件:建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换。
替换部件:在缓存已满时按一定策略进行数据块替换,并修改地址转换部件。

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