CPU緩存,CPU緩存的分類,CPU緩存參數(shù)指標(biāo)等
CPU緩存（Cache Memory）是位于CPU與內(nèi)存之間的臨時(shí)存儲(chǔ)器，它的容量比內(nèi)存小的多但是交換速度卻比內(nèi)存要快得多。緩存的出現(xiàn)主要是為了解決CPU運(yùn)算速度與內(nèi)存讀寫(xiě)速度不匹配的矛盾，因?yàn)镃PU運(yùn)算速度要比內(nèi)存讀寫(xiě)速度快很多，這樣會(huì)使CPU花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間等待數(shù)據(jù)到來(lái)或把數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存。在緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時(shí)間內(nèi)CPU即將訪問(wèn)的，當(dāng)CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時(shí)，就可避開(kāi)內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度。由此可見(jiàn)，在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個(gè)內(nèi)存儲(chǔ)器（緩存+內(nèi)存）就變成了既有緩存的高速度，又有內(nèi)存的大容量的存儲(chǔ)系統(tǒng)了。緩存對(duì)CPU的性能影響很大，主要是因?yàn)镃PU的數(shù)據(jù)交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。
在現(xiàn)代CPU設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師們要解決的最主要問(wèn)題，就是找到一個(gè)在CPU和內(nèi)存之間平衡的均點(diǎn)。Cache作為CPU---內(nèi)存的中轉(zhuǎn)站，在其中發(fā)揮了巨大的作用。CPU在請(qǐng)求數(shù)據(jù)或指令時(shí)，除了常規(guī)的在內(nèi)存中進(jìn)行查找外，還會(huì)在Cache中進(jìn)行查找。一旦命中，就可以直接從Cache中讀取，節(jié)約大量時(shí)間。正因?yàn)槿绱耍?FONT face=Verdana>CPU緩存
眾所周知，CPU緩存屬于SRAM（Satic Random Access Memory），它利用晶體管的邏輯開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)存取數(shù)據(jù)。也正因?yàn)槿绱耍琒RAM內(nèi)部的電路構(gòu)造比起常見(jiàn)的DRAM（Dynamic Random Memory）要復(fù)雜得多，導(dǎo)致了成本的巨增。這也是SRAM不能普及的一個(gè)重要原因。
CPU緩存在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中沒(méi)有編配固定的地址，這樣程序員在寫(xiě)程序時(shí)就不用考慮指令是運(yùn)行在內(nèi)存中還是Cache中，Cache對(duì)于計(jì)算機(jī)上層來(lái)說(shuō)是完全透明的。
CPU在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)首先向內(nèi)存和Cache都發(fā)送一個(gè)查找指令。如果所需要的數(shù)據(jù)在Cache中（命中），則直接從Cache讀取數(shù)據(jù)，以節(jié)約時(shí)間和資源。CPU對(duì)Cache的搜索叫做Tag search，即通過(guò)Cache中的CAM（CONtent Addressed Memory）對(duì)希望得到的Tag數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索。CAM是一種存儲(chǔ)芯片，延遲很低，常用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中用作路由選擇。
