キャッシュとは何ですか?

キャッシュとは、CPUと主記憶DRAMの間にある、小型ながら高速なキャッシュメモリで、通常はSRAMで構成されます。キャッシュへの書き込み動作は比較的複雑で、ライトスルー方式、ライトバック方式、マーク方式などがよく使われます。

#この記事の動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

キャッシュ メモリは、コンピュータの高速キャッシュ メモリです。CPU とメイン メモリ DRAM (Dynamic Random Access Memory) の間に位置する小型ですが高速なメモリです。通常は SRAM で構成されます。 (静的ランダム アクセス メモリ静的メモリ)。 CPUとメモリの間に位置する、小容量ながら高速なメモリです。

CPU の速度はメモリの速度よりもはるかに高速です。CPU がメモリからデータに直接アクセスする場合、一定時間待機する必要がありますが、キャッシュはデータの一部を保存できます。 CPU が使用したばかりまたはリサイクルしたデータ。CPU が再度データにアクセスする必要がある場合、データのこの部分を使用するときにキャッシュから直接呼び出すことができるため、データへの繰り返しアクセスが回避され、CPU の待機時間が短縮されます。したがって、システムの効率が向上します。キャッシュは L1Cache (レベル 1 キャッシュ) と L2Cache (レベル 2 キャッシュ) に分けられ、L1Cache は主に CPU 内に統合され、L2Cache はマザーボードまたは CPU 上に統合されます。

書き込み操作:

キャッシュにキャッシュされたデータがメモリ内の内容と一致していることを確認する必要があるため、キャッシュの書き込み操作は比較的複雑です。ライトダイレクト方式、ライトバック方式、マークなどがあります。

関連拡張の紹介:

メモリは、ユニット番号順に配置された多数の記憶ユニットの集合です。各ユニットは、ストレージ ユニットに格納される値を表す多数のバイナリ ビットで構成されます。この構造は配列の構造に非常に似ているため、VHDL 言語では通常、メモリを記述するために配列が使用されます。

メモリは、プログラムやさまざまなデータ情報を保存するために使用される記憶コンポーネントです。メモリは、メイン メモリ (メイン メモリまたはメモリと呼ばれる) と補助メモリ (補助メモリまたは外部メモリと呼ばれる) の 2 つのカテゴリに分類できます。 CPUと直接情報をやり取りするのはメインメモリです。

メインメモリの動作方法は、記憶装置のアドレスに従ってさまざまな種類の情報を保存または読み出すことであり、総称してアクセスメモリと呼ばれます。主記憶の記憶単位を集めた担体をメモリバンクと呼びます。メモリバンクの各単位には、バイナリコードの列で表される情報を記憶できます。この情報の総ビット数を記憶単位の語長と呼びます。記憶装置のアドレスと記憶情報は１対１に対応しており、装置アドレスは１つだけ固定ですが、記憶情報は置き換え可能です。

各ユニットを示すバイナリコードをアドレスコードといいます。特定のユニットを検索する場合は、まずそのアドレス コードを指定します。このアドレスコードを一時的に格納するレジスタをメモリアドレスレジスタ（MAR）と呼びます。メインメモリの記憶部から取り出した情報や、ある記憶部に記憶する情報を記憶するために、メモリデータレジスタ（MDR）も設けられる。

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