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cache与内存相比的特点

  • 内存
  • 2024-06-02 11:01:10
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一、cache有哪些特点缓存的特点主要包括以下几个方面:
1.存储:缓存主要用于存储数据,以便需要时快速检索。
2.共享:缓存数据可以被多个应用程序或用户共享,减少对原始数据的需求,提高系统效率。
ty:缓存数据应尽可能保持当前工作集,以提高命中率。
4.动态:缓存的内容和结构需要根据实际使用情况不断更新和调整,以保持其有效性。
在实际应用中,缓存通常用于提高系统性能,例如在网络通信中,缓存可以存储网络数据包,以便在需要时快速检索,从而减轻网络传输压力。在数据库系统中,缓存可以存储数据库查询结果,减少对数据库的访问次数,提高查询效率。另外,缓存还可以用来缓存计算结果、图像文件等,提高系统的整体效率。然而,缓存管理不当会导致缓存失效、缓存数据过多等问题,从而影响系统性能。因此,需要合理设计缓存策略,定期进行缓存更新和清理。
二、cache和内存有什么区别?1、简单来说,ram的数据吞吐能力和CPU的数据处理能力无法有效协调,所以为了解决这个问题,需要各级缓存(cache)
2。三者之间的联系:
高速缓存(Cache)实际上是为了将DRAM组成的大容量内部存储器视为高速存储器而设置的小容量本地存储器,一般由高速存储器组成静态随机存储器。这种本地内存是面向CPU的,是为了减少或消除CPU和内存之间的速度差异对系统性能的影响而引入的。Cache通常保存内部存储器部分内容的副本(副本),这些内容是CPU最近使用过的数据和程序代码。Cache的功效就是利用程序访问内存的时间和空间上的局部性。也就是说,对于大多数程序来说,某个特定的区域会在一定的时间片内被重复访问。例如PUSH/POP指令的操作在栈顶顺序执行、变量重用、子程序重复调用等,都是这种本土文化的实际例子。因此,如果在特定的时间片内,将低速大容量的内存替换为与本地总线连接的Cache作为CPU集中重复访问的区域,系统的性能将会得到显着的提升。
当系统上电或复位时,Cache中没有任何内容。当CPU发送一组地址访问内部存储器时,所访问存储器的内容同时被“复制”到Cache中。此后,每当CPU访问内存时,Cache控制器都会检查CPU发送的地址,以确定CPU要访问的地址单元是否在Cache中。如果是,则称为Cache命中,CPU可以以极快的速度对其进行读/写操作;如果不是,则称为Cachemiss,然后需要从内存中访问,并将其放置在与本次访问相邻的位置。将存储区的内容复制到Cache中。在未命中期间访问内存可能比访问没有缓存的内存需要更多的等待周期,这反过来会降低系统效率。程序中的调用、跳转等指令会造成无区域操作,从而降低命中率。因此,提高命中率是Cache设计的主要目标。
解释:

随机存取存储器(RAM),又称“随机存取存储器”,是直接与CPU交换数据的内部存储器,也称为“随机存储器”。称为主存储器(内存)。它可以随时读写,速度非常快,常被用作操作系统或其他运行程序的临时数据存储介质。
存储单元的内容可以根据需要随意取出或存储,访问速度与存储单元的位置无关。这种存储器在断电时会丢失其存储内容,因此主要用于存储短期使用的程序。根据存储单元的工作原理,随机存储器分为静态随机存储器(英文:StaticRAM,SRAM)和动态随机存储器(英文:DynamicRAM,DRAM)。

高速缓冲存储器(Cache)的本义是指一种存取速度比一般随机存取存储器(RAM)更快的RAM。一般来说,它不像系统主存那样使用DRAM技术,而是使用昂贵但速度更快的SRAM技术,也称为高速缓冲存储器。
高速缓冲存储器是存在于主存和CPU之间的一级存储器。它由静态存储器芯片(SRAM)组成。容量相对较小,但速度比主存高很多,接近CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中,它是介于中央处理器和主存之间的高速、小容量存储器。它与主存储器一起构成第一级存储器。高速缓存和主存储器之间的信息调度和传输由硬件自动完成。
高速缓存最重要的技术指标是命中率。