高速缓冲存储器的作用及特点

高速缓冲存储器（Cache）是存在于主存与CPU之间的一级存储器。高速缓冲存储器容量比较小，但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。高速缓冲存储器通常由高速存储器、联想存储器、替换逻辑电路和相应的控制线路组成。

一、高速缓冲存储器的作用  

在计算机技术发展过程中，主存储器存取速度一直比中央处理器操作速度慢得多，使中央处理器的高速处理能力不能充分发挥，整个计算机系统的工作效率受到影响。  

有很多方法可用来缓和中央处理器和主存储器之间速度不匹配的矛盾，如采用多个通用寄存器、多存储体交叉存取等，在存储层次上采用高速缓冲存储器也是常用的方法之一。很多大、中型计算机以及新近的一些小型机、微型机也都采用高速缓冲存储器。  

高速缓冲存储器的容量一般只有主存储器的几百分之一，但它的存取速度能与中央处理器相匹配。根据程序局部性原理，正在使用的主存储器某一单元邻近的那些单元将被用到的可能性很大。  

因而，当中央处理器存取主存储器某一单元时，计算机硬件就自动地将包括该单元在内的那一组单元内容调入高速缓冲存储器，中央处理器即将存取的主存储器单元很可能就在刚刚调入到高速缓冲存储器的那一组单元内。于是，中央处理器就可以直接对高速缓冲存储器进行存取。在整个处理过程中，如果中央处理器绝大多数存取主存储器的操作能为存取高速缓冲存储器所代替，计算机系统处理速度就能显著提高。  

二、高速缓冲存储器的特点  

存储器是计算机系统中用来存放程序和数据的。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存)，也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等，能长期保存信息。内存指主板上的存储部件，用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，关闭电源或断电，数据会丢失。  

缓冲存储器定义：通过临时存储，能使数据在具有不同传递特性的两个功能单元之间传递的专用存储器或存储区。缓冲存储器在电脑上应用的比较多。每一个硬盘上面都含有一个缓冲存储器，这个存储器主要可以将硬盘内常使用的数据快取起来，以加速系统的读取效能。 通常这个缓冲存储器越大越好，因为缓冲存储器的速度要比数据从硬盘中被找出来的速度快!  

例如：高速缓冲存储器就是根据程序的局部性原理，可以在主存和CPU通用寄存器之间设置一个高速的容量相对比较小的存储器，把正在执行的指令地址附近的一部分指令或者数据从主存调入这个存储器，供CPU在一段时间内使用，这样就能相对的提高CPU的运算速度。在硬盘中也有高速缓存，工作原理是一样的。

关于我爱方案网

我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台，提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案，上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买，没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源，能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务，按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。更多信息，敬请访问http://www.52solution.com

推荐阅读

单片机和芯片的区别及单片机常见加密方法

FPGA应用是什么？FPGA优势有哪些？

集成电路的分类及应用

人工智能在推进汽车技术方面发挥着越来越重要的作用

信号地正确的接法主要分为哪几种？