高速缓冲存储器在存储系统中有何作用？

高速缓冲存储器的作用是什么?~

器（内存）中，即CPU只与主存交换数据，所以主存的速度在很大程度上决定了系统的运行速度。程序在运行期间，在一个较短的时间间隔内，由程序产生的地址往往集中在存储器的一个很小范围的地址空间内。指令地址本来就是连续分布的，再加上循环程序段和子程序段要多次重复执行，因此对这些地址中的内容的访问就自然的具有时间集中分布的倾向。数据分布的集中倾向不如程序这么明显，但对数组的存储和访问以及工作单元的选择可以使存储器地址相对地集中。这种对局部范围的存储器地址频繁访问，而对此范围外的地址访问甚少的现象被称为程序访问的局部化（Locality of Reference）性质。由此性质可知，在这个局部范围内被访问的信息集合随时间的变化是很缓慢的，如果把在一段时间内一定地址范围被频繁访问的信息集合成批地从主存中读到一个能高速存取的小容量存储器中存放起来，供程序在这段时间内随时采用而减少或不再去访问速度较慢的主存，就可以加快程序的运行速度。这个介于CPU和主存之间的高速小容量存储器就称之为高速缓冲存储器，简称Cache。不难看出，程序访问的局部化性质是Cache得以实现的原理基础。同理，构造磁盘高速缓冲存储器（简称磁盘Cache），也将提高系统的整体运行速度。目前CPU一般设有一级缓存（L1 Cache）和二级缓存（L2 Cache）。一级缓存是由CPU制造商直接做在CPU内部的，其速度极快，但容量较小，一般只有十几K。PⅡ以前的PC一般都是将二级缓存做在主板上，并且可以人为升级，其容量从256KB到1MB不等，而PⅡ CPU则采用了全新的封装方式，把CPU内核与二级缓存一起封装在一只金属盒内，并且不可以升级。二级缓存一般比一级缓存大一个数量级以上，另外，在目前的CPU中，已经出现了带有三级缓存的情况。Cache的基本操作有读和写，其衡量指标为命中率，即在有Cache高速缓冲存储器：
上面介绍的基本都是常说的内存的方方面面，下面我们来认识一下高速缓冲存储器，即Cache。我们知道，任何程序或数据要为CPU所使用，必须先放到主存储器（内存）中，即CPU只与主存交换数据，所以主存的速度在很大程度上决定了系统的运行速度。程序在运行期间，在一个较短的时间间隔内，由程序产生的地址往往集中在存储器的一个很小范围的地址空间内。指令地址本来就是连续分布的，再加上循环程序段和子程序段要多次重复执行，因此对这些地址中的内容的访问就自然的具有时间集中分布的倾向。数据分布的集中倾向不如程序这么明显，但对数组的存储和访问以及工作单元的选择可以使存储器地址相对地集中。这种对局部范围的存储器地址频繁访问，而对此范围外的地址访问甚少的现象被称为程序访问的局部化（Locality of Reference）性质。由此性质可知，在这个局部范围内被访问的信息集合随时间的变化是很缓慢的，如果把在一段时间内一定地址范围被频繁访问的信息集合成批地从主的系统中，CPU访问数据时，在Cache中能直接找到的概率，它是Cache的一个重要指标，与Cache的大小、替换算法、程序特性等因素有关。增加Cache后，CPU访问主存的速度是可以预算的，64KB的Cache可以缓冲4MB的主存，且命中率都在90%以上。以主频为100MHz的CPU（时钟周期约为10ns）、20ns的Cache、70ns的RAM、命中率为90%计算，CPU访问主存的周期为：有Cache时，20×0.9+70×0.1=34ns；无Cache时，70×1=70ns。由此可见，加了Cache后，CPU访问主存的速度大大提高了，但有一点需注意，加Cache只是加快了CPU访问主存的速度，而CPU访问主存只是计算机整个操作的一部分，所以增加Cache对系统整体速度只能提高10~20%左右。

高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术，也有快取记忆体的名称。
定义：比主存储器体积小但速度快，用于保有从主存储器得到指令的副本——很可能在下一步为处理器所需——的专用缓冲器.
详细资料 http://baike.baidu.com/view/496990.htm

Cache在一定程度上解决了较高的CPU处理速度和较低的内存读取速度之间的矛盾，是改善计算机系统性能的一个重要手段。

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长宁县17328582125： 什么是高速缓冲存储器?在计算机系统中它是如何发挥作用的? - ？
巩雁蓝芩： 高速缓冲存储器(Cache)实际上是为了把由DRAM组成的大容量内存储器都看做是高速存储器而设置的小容量局部存储器,一般由高速SRAM构成.这种局部存储器是面向CPU的,引入它是为减小或消除CPU与内存之间的速度差异对系统性能...

长宁县17328582125： 什么是高速缓存技术?高速缓存的作用是什么? - ？
巩雁蓝芩： 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...

长宁县17328582125： 什么是高速缓冲存储器? ？
巩雁蓝芩： 高速缓冲存储器意义:指存取速度比一般随机存取记忆体(RAM)来得快的一种RAM.一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技...

长宁县17328582125： 高速缓冲储存器的作用是什么? - ？
巩雁蓝芩： 高速缓冲(Cache)储存器是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片,是CPU和RAM之间的桥梁,用于解决它们之间的速度冲突问题.其工作原理为:通常程序是按程序代码的顺序执行指令,当CPU处理了某一地址上的数据后,接下来要读取的数据很可能就在后继的地址上.于是可把这段代码一次性地从内存复制到Cache中.CPU要访问内存中的数据,先在Cache中查找,当Cache中有CPU所需的数据时(称为命中),CPU直接从Cache中读取,如果没有,就从内存中读取数据,并把与该数据相关的一部分内容复制到Cache,为下一次访问做好准备.只要算法得当,在Cache中的命中率一般很高,平均可达80%左右,从而提高了工作效率.

长宁县17328582125： 配置高速缓冲存储器的用途是什么 - ？
巩雁蓝芩： 内存的速度虽然很快,但还是和CPU不是一个数量级的,这样CPU的效率就浪费了,cache高速缓冲存储器的作用就体现出来了,cache的速度虽然还是比不上CPU的速度,但比内存快很多,可以起到一个缓冲的作用,CPU需要的数据先是Cache从内存中取出,等到CPU要用的时候在传给CPU.这样可以提高不少效率.

长宁县17328582125： Cache中文名是高速缓冲储存器.它位于?之间的存储器Cache中文名是高速缓冲储存器.它位于 和 之间的存储器,主要用途是为了解决CPU运算速度和主存的... - ？
巩雁蓝芩：[答案] 位于 (处理器) 和 (主存储器) 之间,起到了缩短存取时间和缓冲存储的作用. 在《操作系统》这本书第二章有相关知识.

长宁县17328582125： 简述CPU中高速缓冲存储器的作用 - ？
巩雁蓝芩： 高速缓冲存储器(Cache)其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体(RAM)来得快的一种RAM,一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术,也有快取记忆体的名称.高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度.在计算机存储系统的层次结构中,是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器.它和主存储器一起构成一级的存储器.高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的.高速缓冲存储器最重要的技术指标是它的命中率.

长宁县17328582125： 高速缓冲存储器的主要作用是什么,它与主内存有什么关系? - ？
巩雁蓝芩： 高速缓冲存储器主要是用来在内存和CPU之间作个数据缓冲的桥梁,因为CPU的处理速度是所有计算机硬件中最快的,内存转换的速度跟不上CPU的处理速度,需要有个缓冲区域.

长宁县17328582125： 高速缓冲存储器的作用是什么 - ？
巩雁蓝芩： 是用来加快CPU与内存交换速度 ,二级缓存可以从内存预读取,它的速度很快 且命中率很高 90%以上.

长宁县17328582125： 高速缓存是怎么起作用的? - ？
巩雁蓝芩： ——》1,高速缓存(Cache),全称“高速缓冲存储器”. ——》2,例如:当CPU处理数据时,它会先到高速缓存中去寻找,如果数据因之前的操作已经读取而被暂存其中,就不需要再从主内存中读取数据——由于CPU的运行速度一般比主...