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高速缓冲存储器与内存的区别

  • 内存
  • 2024-06-27 02:46:50
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一、CPU和内存都有缓存!这两个缓存有什么区别?都是作什么的?高速缓存是指能够进行高速数据交换的存储器。L1Cache(一级缓存)是CPU内存的第一级。内置L1缓存的容量和结构对CPU性能有重大影响。但高速缓冲存储器由静态RAMO组成,结构复杂,高速缓存不够用。L1缓存一般容量在32-256KB左右。L2Cache(Level2Cache)是CPU的第二级缓存,分为芯片内部和外部。芯片内部二级缓存的运行速度与主频相同,而外部二级缓存仅以主频的一半运行。L2缓存能力也会影响CPU性能。原则上越大越好,现在家用的CPUL2缓存最大为512KB,而服务器和工作站的CPU中的L2缓存高达1MB-3MB。。


二、高速缓存与主内存的关系是什么?

Cache的出现是为了解决主存的访问速度总是远远慢于中央处理器的运行速度,从而无法充分利用中央处理器的高速处理能力,影响整体工作的问题计算机系统的效率受到影响。

根据程序局部性原理,最有可能使用与正在使用的主存的特定单元相邻的单元。

因此,当中央处理器访问主存的特定单元时,计算机硬件会自动将包含该单元的单元组的内容传输到高速缓存中,中央处理器会自动对其进行访问。主存储器位置可以位于刚刚加载到高速缓冲存储器中的位置池中。

因此,CPU可以继续访问高速缓冲存储器。在整个处理过程中,如果能够将中央处理器访问主存的大部分操作替换为访问高速缓冲存储器,则可以显着提高计算机系统的处理速度。

附加信息:

高速缓冲存储器的容量通常只有主存储器的百分之几,但其访问速度可以与中央处理器相媲美。

有很多方法可以用来减少中央处理器和主存之间的速度不匹配,例如使用通用多寄存器、多存储体交错访问等,以及使用内存在存储级别进行缓存也是错误的一种常用方法。

许多大中型计算机以及一些最新的小型机和微型计算机也使用高速缓存。

参考来源:-Cache内存


三、存储器分为内存和外存,外存的存取是不是比内存快内存有三种类型:
1高速缓冲存储器:高速缓存可以快速存取指令和数据,但存储容量较小(CPU缓冲区等​​)
2计算机的运算量较大程序和数据可以快速访问,存储容量不大(计算机的内存)
3外部存储器存储系统程序和大数据文件和数据库存储容量大且比特成本低(U盘、硬盘等).)
速度比较:缓冲内存>内存>外部存储
容量比较:缓冲内存<内存<外部存储
价格:缓冲内存>内存>外部存储