高速缓冲存储器名词解释

高速缓冲存储器名词解释

高速缓冲存储器（CacheMemory）是计算机系统中用来加快访问

速度的一种临时存储器。它可以被看作是内存系统中一层虚拟存储器，能够有效地把系统从内存、磁盘等设备中获取的数据以及未来所需要的数据暂存到cache memory中。简言之，cache memory是一种可

用来为CPU加速数据访问速度的存储器，是由CPU直接访问的一种高速存储器。

高速缓冲存储器由三个部分组成：cache级（cache level）、cache 缓存行（cache line）和cache单元（cache cell）。cache是一组

缓存行的集合，是 cache memory最小单元。cache是由一组相连接

的 cache line成。cache line括一组相同大小的 cache元，每个

单元根据它的作用可分为三类：索引（index）、标记（tag）、数据（data）。 cache可以将源数据分成多个子集，并将其中一部分存储到cache memory 中，以便快速访问。cache据地址映射（address mapping）原理，将一段内存区域缩小，便于数据的快速访问。当 CPU求某条

指令时，它会首先检查 cache 中是否已经缓存了这条指令，如果缓

存中有，就可以从 cache 中取出该指令，省去了访问主存的时间，

这样就提高了 CPU运算速度。

除此之外，高速缓冲存储器还利用了多级缓存（multi-level cache）技术，把cache memory分为多级，从而提高了 cache memory 命中率。在这种技术下，如果一级缓存（L1 cache）中没有找到所要访问的数据，则会再到二级缓存（L2 cache）中查找。如果L2 cache

中也没有相应的数据，则会再去其他更高级的缓存中查找，直至主存中的数据被访问到。多级缓存的出现大大提高了 cache memory性能，大大提升了整个系统的访问效率，从而使CPU能更加高效地运行程序。

此外，高速缓冲存储器还使用了预取技术（prefetching），即当预计需要某些数据时，就提前将其放到 cache memory 中，方便 CPU 行操作。总之，高速缓冲存储器是计算机系统中实现高效率访问内存数据和程序加载的重要组成部分。

综上所述，高速缓冲存储器是计算机系统中用来提高访问性能的一种重要内存器。它是由 CPU接访问的一种高速存储器，其功能是

缓存数据，提高 CPU访问速度。同时，它也可以采用多级缓存和预

取技术来管理 cache memory，从而使 CPU行更加高效。另外，Cache memory也是片上存储器（on-chip memmory）和片外存储器

（off-chipmemory）之间的桥梁，起着重要的技术和作用。