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什么是高速缓存技术?高速缓存的作用是什么?

归档日期:07-09       文本归类:多处理器调度      文章编辑:爱尚语录

  高速缓存英文是cache。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CPU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。 高速缓存的作用: 在CPU开始执行任何指令之前,都会首先从内存中取得该条指令以及其它一些相关数据和信息。为了加快CPU的运行速度,几乎所有的芯片都采用两种不同类型的内部存储器,即高速缓存。缓存被用来临时存放一些经常被使用的程序片段或数据。 一级高速缓存是性能最好缓存类型,与解释指令和执行算术运算的处理单元一到构成CPU的核心。CPU可以在全速运行的状态下读取存放在一级高速缓存中的指令或数据。Intel的处理器产品一般都会具有32K的一级缓存,而象AMD或Via这种竞争对手的产品则会使用更多的一级缓存。 如果在一级缓存中没有找到所需要的指令或数据,处理器会查看容量更大的二级缓存。二级缓存既可以被集成到CPU芯片内部,也可以作为外部缓存。Pentium II处理器具有512K的二级缓存,工作速度相当于CPU速度的一半。Celeron以及更新的Pentium III芯片则分别具有128K和256K的在片二级缓存,能够在处理器全速下运行。 对于存放在速度较慢的二级缓存中的指令或数据,处理器往往需要等待2到4个时钟周期。为了充分利用计算资源,CPU可以在这段时间内查看和执行其它正在等候处理,但不需要使用额外数据的指令,从而提高整个系统的速度,把空闲时间降低到最低程度。

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