高速缓存存储器-高速缓冲存储作用
任何
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高速缓存存储器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CPUSsbbwW.com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,SsbbwW.com只有十几K。PⅡ以前的PCSsbbwW.com都是将二级缓存做在主板上,并且www.ssbbww.com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www.ssbbww.com升级。二级缓存SsbbwW.com比一级缓存大一个数量级以上 程序或数据要为CPU所使用,必须ssbbww. c om先放到主存储器(内存)中,即CPU只与主存交换数据,8ttt8主存的速度在很大 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www.8 t t t8. com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www.hnygpx.com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www.8 t tt8. com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www.ssbbww.com使存储器地址www.hnygpx.com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www.hnygpx.com局部范围内被访问的信息集合随时间的变化是很缓慢的,8 tt t8.com把在一段时间内www.hnygpx.com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www.ssbbww.com加快程序的运行速度。www.hnygpx.com介于CPU和主存之间 ,另外 ,在目前的CPU中,已经出现wWw.了带有三级缓存的8 tt t 8. com。Cache的基本操作有读和写,其8ttt8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www.sSbbww.com面,8ttt8sSBbWw来认识一下高速缓冲存储器,即Cache。sSBbWw知道,任何 程序或数据要为CPU所使用,必须ssbbww. c om先放到主存储器(内存)中,即CPU只与主存交换数据,8ttt8主存的速度在很大 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www.8 t t t8. com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www.hnygpx.com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www.8 t tt8. com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www.ssbbww.com使存储器地址www.hnygpx.com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www.hnygpx.com局部范围内被访问的信息集合随时间的变化是很缓慢的,8 tt t8.com把在一段时间内www.hnygpx.com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,在高速缓存存储器Cache中能直接找到的概率,它是高速缓冲存储Cache的一个www.hnygpx.com指标,与高速缓存存储器Cache的大小、替换算法、程序特性等因素有关。增加www.8 t tt8. comCache后,CPU访问主存的速度是www.ssbbww.com预算的,64KB的Cachewww.ssbbww.com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,8ttt8增加www.8 t tt8. comCache对系统整体速度只能提高10~20%左右。 ★★★★★ 湖南省阳光电子技术学校常年开设:手机维修培训、家电维修培训、电工培训、电脑维修培训、焊工培训--面向全国火爆招生!网址:http://www.hnygpx.com 报名电话:0731-85579057)。百分百安置就业。颁发全国通用权威证书。采用我校多年来独创的“模块教学法”,理论与实践相结合、原理+图纸+机器三位一体的教学模式,半天理论,半天实践,通俗易懂,确保无任何基础者也能全面掌握维修技能、成为同行业中的佼佼者。包教包会包工作(一期不会,免费学会为止)。