為什麼要在ram和cpu之間加上cache

時間 2021-09-10 12:00:49

1樓:zhurenyan水瓶

為了提高cpu讀寫程式和資料的速度,在ram和cpu之間增加了快取記憶體部件cache。

暫存器是cpu內部的元件,擁有非常高的讀寫速度,由於cpu的速度遠高於主記憶體,cpu直接從記憶體中存取資料要等待一定時間週期,cache中儲存著cpu剛用過或迴圈使用的一部分資料。

當cpu再次使用該部分資料時可從cache中直接呼叫,這樣就減少了cpu的等待時間,提高了系統的效率。

cache的特點是讀寫速度快、儲存容量小、**高、斷電後內容丟失。

暫存器的存取方式

暫存器有序列和並行兩種數碼存取方式。

將n位二進位制數一次存入暫存器或從暫存器中讀出的方式稱為並行方式。將n位二進位制數以每次1位,分成n次存入暫存器並從暫存器讀出,這種方式稱為序列方式。

並行方式只需一個時鐘脈衝就可以完成資料操作,工作速度快,但需要n根輸入和輸出資料線。

序列方式要使用幾個時鐘脈衝完成輸入或輸出操作,工作速度慢,但只需要一根輸入或輸出資料線,傳輸線少,適用於遠距離傳輸。

2樓:goole度娘

1. 簡單點說ram的資料吞吐能力與cpu處理資料不能有效協同,所以為了解決這個需要各級快取記憶體(cache)

2. 三者之間聯絡:

高速緩衝儲存器(cache)實際上是為了把由dram組成的大容量記憶體儲器都看做是高速儲存器而設定的小容量區域性儲存器,一般由高速sram構成。這種區域性儲存器是面向cpu的,引入它是為減小或消除cpu與記憶體之間的速度差異對系統效能帶來的影響。cache 通常儲存著一份記憶體儲器中部分內容的副本(拷貝),該內容副本是最近曾被cpu使用過的資料和程式**。

cache的有效性是利用了程式對儲存器的訪問在時間上和空間上所具有的區域性區域性,即對大多數程式來說,在某個時間片內會集中重複地訪問某一個特定的區域。如push/pop指令的操作都是在棧頂順序執行,變數會重複使用,以及子程式會反覆呼叫等,就是這種區域性區域性的實際例證。因此,如果針對某個特定的時間片,用連線在區域性匯流排上的cache代替低速大容量的記憶體儲器,作為cpu集中重複訪問的區域,系統的效能就會明顯提高。

系統開機或復位時,cache 中無任何內容。當cpu送出一組地址去訪問記憶體儲器時,訪問的儲存器的內容才被同時「拷貝」到cache中。此後,每當cpu訪問儲存器時,cache 控制器要檢查cpu送出的地址,判斷cpu要訪問的地址單元是否在cache 中。

若在,稱為cache 命中,cpu可用極快的速度對它進行讀/寫操作;若不在,則稱為cache未命中,這時就需要從記憶體中訪問,並把與本次訪問相鄰近的儲存區內容複製到cache 中。未命中時對記憶體訪問可能比訪問無cache 的記憶體要插入更多的等待週期,反而會降低系統的效率。而程式中的呼叫和跳轉等指令,會造成非區域性操作,則會使命中率降低。

因此,提高命中率是cache 設計的主要目標。

釋義:1.ram

隨機存取儲存器(random access memory,ram)又稱作「隨機儲存器」,是與cpu直接交換資料的內部儲存器,也叫主存(記憶體)。它可以隨時讀寫,而且速度很快,通常作為作業系統或其他正在執行中的程式的臨時資料儲存媒介。

儲存單元的內容可按需隨意取出或存入,且存取的速度與儲存單元的位置無關的儲存器。這種儲存器在斷電時將丟失其儲存內容,故主要用於儲存短時間使用的程式。 按照儲存單元的工作原理,隨機儲存器又分為靜態隨機儲存器(英文:

static ram,sram)和動態隨機儲存器(英文dynamic ram,dram)。

2.cache

高速緩衝儲存器(cache)其原始意義是指存取速度比一般隨機存取記憶體(ram)來得快的一種ram,一般而言它不像系統主記憶體那樣使用dram技術,而使用昂貴但較快速的sram技術,也有快取記憶體的名稱。

高速緩衝儲存器是存在於主存與cpu之間的一級儲存器, 由靜態儲存晶片(sram)組成,容量比較小但速度比主存高得多, 接近於cpu的速度。在計算機儲存系統的層次結構中,是介於**處理器和主儲存器之間的高速小容量儲存器。它和主儲存器一起構成一級的儲存器。

高速緩衝儲存器和主儲存器之間資訊的排程和傳送是由硬體自動進行的。

高速緩衝儲存器最重要的技術指標是它的命中率。

3樓:匿名使用者

因為ram的讀寫速度還是太慢,趕不上cpu處理速度,需要各級快取記憶體才能發揮處理效能

4樓:匿名使用者

知道廁所沖水麼?ram就是自來水的水龍頭,cpu就是衝的大管道,如果沒有一個水箱在上面,就自來水衝的走麼?cache就是水箱

cache 記憶體 ram cpu哪個快

5樓:時晨文

現在的cpu已經把cache(快取記憶體)整合到cpu內了,主要用於跟記憶體交換資料,速度遠快於記憶體(ram),cpu運算是首先從cache中取資料如果沒有找到在從記憶體中找,還沒有才從更慢的硬碟裡找。

6樓:匿名使用者

記憶體就是ram

cache是ram的一部分

cpu是處理起 沒太大可比性

ram是讀取速度

cpu是運算速度

何謂』快取記憶體』?快取記憶體=ram嗎?詳見問題補充說明

7樓:

1,快取記憶體(cache),全稱「高速緩衝儲存器」。

2,例如:當cpu處理資料時,它會先到快取記憶體中去尋找,如果資料因之前的操作已經讀取而被暫存其中,就不需要再從主記憶體中讀取資料——由於cpu的執行速度一般比主記憶體快,因此若要經常存取主記憶體的話,就必須等待數個cpu週期從而造成浪費。

3,提供「快取記憶體」的目的是為了讓資料存取的速度適應cpu的處理速度,其基於的原理是記憶體中「程式執行與資料訪問的局域性行為」。

4,現在cache的概念已經被擴充了:不僅在cpu和主記憶體之間有cache,而且在記憶體和硬碟之間也有cache(磁碟快取記憶體),乃至在硬碟與網路之間也有某種意義上的「cache」(internet臨時資料夾)。

5,凡是位於速度相差較大的兩種硬體之間的,用於協調兩者資料傳輸速度差異的結構,均可稱之為cache。

6,所以硬碟和記憶體之間的cache就叫做磁碟快取記憶體。它是在記憶體中開闢一塊位置,來臨時存取硬碟中的資料。這項技術可使計算機讀寫時的儲存系統平均資料傳輸率提高5-10倍,適應了當前激增的海量資料儲存需求。

7,在dos時代,我們用:

smartdrv 記憶體容量

命令來載入硬碟快取記憶體。自從有了windows後,我們就不需要載入硬碟快取記憶體了,因為windows本身有自己的快取記憶體管理單元,如果強行使用smartdrv命令載入,反而會影響windows的效能。

8,我們在用硬碟安裝win2000/xp時候,系統會提示載入快取記憶體,這是因為在安裝的初期還是dos操作,所以為了達到讀存的速度,安裝程式要求載入快取記憶體。

8樓:

狂汗 rom不是記憶體...read only memory 只讀儲存器(比如光碟機)

快取記憶體

由於cpu的運算速度愈來愈快,主儲存器(dram)的資料存取速度常無法跟上cpu的速度,因而影響計算機的執行效率,如果在cpu與主儲存器之間,使用速度最快之sram來作為cpu的資料快取區,將可大幅提升系統的執行效率,而且透過cache來事先讀取cpu可能需要的資料,可避免主儲存器與速度更慢的輔助記憶體的頻繁存取資料,對系統的執行效率也大有幫助。

不過因sram比dram貴太多,如果主儲存器全採用sram則系統造價太高,所以一般皆只安裝512kb~1mb的cache。cache的應用除了加在cpu與主儲存器之間外,硬碟、印表機、cd-rom等外圍裝置也都會加上cache來提升該裝置的資料存取效率。

不是記憶體的一種

9樓:砂瀑愛矮矮

ram是隨機儲存器,random access memory

rom是隻讀儲存器,read only memory

快取是用於協調兩者資料傳輸速度差異的結構

rom,ram和cache的區別?

10樓:匿名使用者

am:ramdomaccessmemory易揮發性隨機存取儲存器,高速存取,讀寫時間相等,且與地址無關,如計算機記憶體等。

rom:read only memory只讀儲存器。斷電後資訊不丟失,如計算機啟動用的bios晶片。

存取速度很低,(較ram而言)且不能改寫。由於不能改寫資訊,不能升級,現已很少使用。

rom和ram是計算機記憶體儲器的兩種型號:

rom表示的是隻讀儲存器,即:它只能讀出資訊,不能寫入資訊,計算機關閉電源後其內的資訊仍舊儲存,一般用它儲存固定的系統軟體和字型檔等。

ram表示的是讀寫儲存器,可其中的任一儲存單元進行讀或寫操作,計算機關閉電源後其內的資訊將不在儲存,再次開機需要重新裝入,通常用來存放作業系統,各種正在執行的軟體、輸入和輸出資料、中間結果及與外存交換資訊等,我們常說的記憶體主要是指ram。

11樓:it風雲說

ram和rom到底有什麼區別?

12樓:匿名使用者

rom:外接儲存,如硬碟

ram:內建儲存,如記憶體

cache:快取,如cpu一級快取,二級快取一個基本系統裡面,沒有rom可以執行,沒有ram就不行。

cpu處理資料,優先順序依次為cache=》ram=》rom,而且就算ram中沒有所需的資料,也要先從rom中讀取到ram中然後再進行資料交換處理。

13樓:匿名使用者

rom根本不是外接儲存

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