在存储系统中 增加Cache是为了,主存和CPU之间增加Cache的目的是

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一、主存和CPU之间增加Cache的目的是***解决了容量问题了吗

主存和CPU之间增加Cache的目的是提高计算机系统的运行效率,而并非仅解决容量问题。

Cache是一种高速缓存存储器,位于CPU内部或与CPU相邻的芯片中。它的作用是存储最近使用过的数据和指令,以便在下次需要时能够快速地访问,从而减少对主存储器的读取操作,提高运行速度和效率。由于Cache是使用更为昂贵的SRAM存储器来实现的,因此其容量通常较小,但速度更快。

通过增加Cache,可以大大减少CPU等待数据的时间,提高计算机处理器的性能和响应速度,并缩短程序的执行时间。虽然Cache容量有限,但由于其工作方式的特殊性质,能够有效地缓解主存储器容量不足的问题,进一步优化系统性能。

因此,增加Cache不仅可以提高运行效率,也可以缓解存储容量不足的问题,但其主要作用还是提高计算机系统的性能和响应速度。

二、什么是Cache作用是什么

Cache指的是缓存。

高速缓存(英语:cache,/kæʃ/kash[2][3][4])简称缓存,原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器(RAM)快的一种RAM,通常它不像系统主存那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术。

提供“缓存”的目的是为了让数据访问的速度适应CPU的处理速度,其基于的原理是内存中“程序执行与数据访问的局域性行为”,即一定程序执行时间和空间内,被访问的代码集中于一部分。

为了充分发挥缓存的作用,不仅依靠“暂存刚刚访问过的数据”,还要使用硬件实现的指令预测与数据预取技术——尽可能把将要使用的数据预先从内存中取到缓存里。

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缓存的特点

缓存是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速率很快。L1Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存。

内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32—256KB。

L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速率与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。

L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,普通台式机CPU的L2缓存一般为128KB到2MB或者更高,笔记本、服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存最高可达1MB-3MB。

缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速率就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。

随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的。

参考资料来源百度百科-cache

三、计算机内,配置高速缓冲存储器(CACHE)是为了解决什么

B,CPU与内存储器之间速度不匹配问题。

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。

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高速缓冲存储器组成结构

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。

主要由三大部分组成:

1、Cache存储体:存放由主存调入的指令与数据块。

2、地址转换部件:建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换。

3、替换部件:在缓存已满时按一定策略进行数据块替换,并修改地址转换部件。

参考资料来源:百度百科-高速缓冲存储器

四、在主存和cpu之间增+cache的目的是

具体如下。

主存和cpu之间增加cache的目的是解决CPU与内存之间的速度匹配问题。Cache存储器位于CPU和主存储器DRAM之间,规模较小,速度很高的存储器,通常由SRAM(静态存储器)组成。CPU的速度是主存储器的数十倍,需要Cache匹配两者的速度。Cache对CPU是透明的,CPU看不到Cache所进行的操作,所以增加Cache不是为了扩大通用寄存器的数量。

计算机处理器是解释和执行指令的功能单元,也称为中央处理器或cpu,它是计算机的中枢神经系统,与处理器和内存周围被称为外设的设备形成对比,如键盘、显示器、磁盘、磁带机等都是外设。每一种处理器都有一套独特的操作命令,可称为处理器的指令集,如存储、调入等之类都是操作命令。计算机的设计者喜欢将计算机称为机器,因此,指令集有时也称为机器指令,编写这些指令的二进制语言也叫机器语言。中央处理器(英文CentralProcessingUnit,CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心。

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