Cache的小知识

Author: 罗文 Date: 1999年 第34期 07版

    由于CPU工作的速度比RAM(内存)读写速度快,CPU从RAM读取数据时需要花费时间等待RAM进行读写,严重地降低了系统的效率。人们为了提高CPU读写程序和数据的速度,在RAM和CPU之间增加了Cache(高速缓冲存储器,简称高速缓存)。在Cache中保存着RAM内容的部分副本,CPU在读写数据时,首先访问Cache,如果Cache中有欲读取的数据,就从Cache中读取数据。只有当Cache中没有所需数据时,CPU才去访问RAM。由于Cache的读写速度更快,因此CPU能迅速地完成数据的读写,进而提高计算机整体的工作速度。
    CPU在Cache中找到所需信息的百分比称为Cache存储器的命中率。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的内容。通常采用“最近最少使用置换法”(LRU算法)。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。