Cache存储器

  一、Cache的概念

  Cache存储器，电脑中为高速缓冲存储器，是位于CPU和主存储器DRAM（动态存储器）之间，规模较小，但速度很高的存储器，通常由SRAM（静态存储器）组成。它是位于CPU与内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。CPU的速度远高于内存，当CPU直接从内存中存取数据时要等待一定时间周期，而Cache则可以保存CPU刚用过或循环使用的一部分数据，如果CPU需要再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用，这样就避免了重复存取数据，减少了CPU的等待时间，因而提高了系统的效率。Cache又分为L1Cache（一级缓存）和L2Cache（二级缓存），L1Cache主要是集成在CPU内部，而L2Cache集成在主板上或是CPU上。

二、局部性原理

  局部性原理指的是将程序中最活跃，运行最频繁的一部分放在cache中去。程序访问的局部性原理包括时间局部性和空间局部性。

1、空间局部性：在最近的未来要用到的信息（指令和数据），很可能与现在正在使用的信息在存储空间上是邻近的。

2、时间局部性：在最近的未来要用到的信息，很可能是现在正在使用的信息。

高速缓冲技术是利用程序访问的局部性原理，把程序中正在使用的部分存放在一个高速的、容量较小的Cache中，使CPU的访存操作大多数针对Cache进行，从而大大提高程序的执行速度。