内存cache有效访问时间

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一、什么是Cache？作用是什么?

Cache指缓存。

缓存（英文：cache，/kæʃ/kash[2][3][4]）称为缓存。初始值是指高于正常随机接入的接入速度类型。内存(RAM)通常不像系统主内存那样使用DRAM技术，而是使用昂贵但速度更快的SRAM技术。

提供“缓存”的目的是让数据访问的速度与CPU的处理速度相匹配。其原理是基于内存中的“程序执行和数据访问的本地行为”，即“程序执行和数据访问的本地行为”。即特定程序的执行。在时间和空间上，可用的代码都集中在一个部分。

要充分发挥缓存的作用，我们不仅要依靠“暂时存储刚刚访问过的数据”，还要使用硬件实现的指令预测和数据预取技术——试试吧advance-将要使用的数据从内存中提取到缓存中。

高级信息

缓存特性

缓存是指能够进行高速数据交换的内存。它首先在内存和处理器之间交换数据，因此速度非常高。L1缓存（Level1Cache）是CPU的第一级缓存。

片内L1缓存的容量和结构对CPU性能影响较大。然而，高速缓冲存储器由静态RAM组成，并且在CPU芯片区域具有复杂的结构。不能太大。L1缓存容量不能太大。通常，L1缓存容量通常为32–256KB。

L2缓存（Level2Cache）是CPU的二级缓存，分为芯片内部和外部。内部芯片的二级缓存以与主频相同的频率运行，而外部二级缓存仅以主频的一半运行。

二级缓存容量也会影响CPU性能。原则是越多越好。典型桌面处理器的二级缓存大小通常在128KB到2MB或更高的范围内。在笔记本电脑、服务器和工作站上，缓存可以达到1-3MB。

缓存只是内存中一小部分数据的副本，所以当CPU在缓存中查找数据时，可能会找不到（因为数据并没有从内存复制到内存中）缓存）。这个CPU仍然会访问内存来查找数据，这会减慢系统速度，但是CPU会将数据复制到缓存中，这样下次就不会从内存中取出数据了。

随着时间的推移，最常用的数据不会保持不变。也就是说，以前不经常访问的数据现在需要经常访问，并且仍然是最常访问的数据。只是现在，而且这种情况并不频繁，所以必须按照一定的算法频繁地替换缓存中的数据，以保证缓存中的数据被最常访问。

链接来源：百度缓存百科

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二、为什么要在ram和cpu之间加上cache

RAM和CPU之间添加了cache组件cache，以提高CPU读写程序和数据的速度。

寄存器是CPU的内部组件，具有非常快的读写速度。由于CPU的速度比主存的速度快得多，因此CPU必须等待一定的时间。Cache存放一些刚刚被CPU使用或回收的数据。

CPU复用这部分数据时，可以直接从缓存中调用，减少CPU延迟，提高系统效率。

缓存的特点是读写速度高、存储容量低、价格高、断电后内容会丢失。

如何进行注册

注册包括：有。两种数字访问方法：串行和并行。

将n位二进制数存储在寄存器中或一次从寄存器中读取的方法称为并行方法。将一个n位二进制数分成n个数，每次一位，将它们存储在寄存器中，并从寄存器中读取它们的方法称为串行方法。

并行方式只需要一个时钟脉冲即可完成一次数据操作，虽然操作速度很快，但需要n条输入输出数据线。

串行方式采用多个时钟脉冲来完成输入或输出操作，虽然操作速度较慢，但​​只需要一根输入或输出数据线，传输线较少，适合长时间操作。-远距离传输。

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三、在计算机中什么是内存存取时间和存储周期？

访问时间是指CPU在内存中读取或写入数据的处理时间。

阅读示例。当CPU发送内存的副本时，它会从CPU向CPU请求内存访问特定地址的数据，直到CPU接收到数据，发生读取过程。

存储周期：发起两次读或写操作所需的最短时间

内存访问周期约为60ns-120ns。单位以纳秒（ns）计量，换算比为1ns=10-6ms=10-9s。常见的有60ns、70ns、80ns、120ns等，在rec中标记为-6、-7、-8。值越小，访问速度越快。

扩展信息

两个主要的内存操作是“读”和“写”，指的是存储单元的传输。存储卡之间的读写（MDR）。从存储器读取命令到在MDR输出端读取数据的时间间隔称为“访问时间TA”。两次独立访问操作之间所需的最短时间称为“TMC存储器周期”。半导体存储器的存取周期通常为6ns至10ns。

存储单元（内存）称为“单元”。内存中存储机器字或字节的本地位置。内存被划分为若干个存储单元，这些存储单元按一定的顺序编号，称为“地址”。例如，存储单元存储具有独立含义的符号。也就是说，“单词”是一组被处理或作为一个整体起作用的数字。

句子的长度，即单词所包含的位数，称为“单词长度”。如果将存储单元划分为字节，则字处理器常常必须将其存储在多个存储单元中。一旦存储单元的内容被写入，尽管重复使用，它们仍然保持不变。如果要写入新的内容，则将原来的内容“擦掉”，重新写入内容。

参考来源：-访问周期

参考来源：-访问时间