高速缓(冲)存(储器)

高速缓冲存储器是位于CPU和主存储器DRAM之间的容量较小但速度很高的存储器，通常由SRAM组成。SRAM是静态存储器。由于SRAM采用了与制作CPU相同的半导体工艺，因此与动态存储器DRAM相比较，SRAM的存取速度快，但体积较大，价格很高。由于动态RAM组成的主存储器的读写速度低于CPU的速度，而CPU每执行一条指令都要一次或多次访问主存，所以CPU总是要处于等待状态，严重降低了系统的效率。采用cache之后，在cache中保存着主存储器内容的部分副本，CPU在读写数据时，首先访问cache。由于cache的速度与CPU相当，因此CPU就能在零等待状态下迅速完成数据的读写，只有当cache中不含有CPU所需的数据时，CPU才去访问内存。CPU在访问cache时找到所需的数据的百分比称为命中率。命中率是cache的一个重要指标，命中率越高，表明CPU在cache中找到所需的信息的次数就越多，程序执行的速度就越快。影响命中率的因素很多，如cache装满时进行内容替换的方式、cache的大小及结构等。为了提高命中率，我们总希望在cache中保存的是CPU经常要用或即将使用的那些数据。为了做到这一点，则必须按一定的算法，根据需要更换cache中的内容。通常采用最近最少使用置换法(LRU)。这种算法的特点是，当未命中时，淘汰cache中那些最近以来最少使用的单元的内容，写入最新的内容。参见disk cache，wait state，converter cache，image cache，write-back cache。