Gtは説明します：CPUキャッシュとは何ですか、それは何をしますか

ここでは、ブラウザのキャッシュについて既に少し話しました。そのため、ほとんどの人は既にそれに精通している必要があります。 しかし、おそらくあなた方全員が知っているとは限らない、別の種類のキャッシュがあります。 そしてそれはCPUに関連するものです。 PCを自分で構築してしまった場合、CPUに関して常に言及されている仕様の1つがキャッシュです。

しかし、なぜこれが必要なのでしょうか。 それは実際に何をしますか？

ちょっとした背景

初期の頃からパーソナルコンピューティングの進化を目の当たりにしてきたあなたにとって、これまでのコンピュータのスペックを覚えているでしょう。 メモリチップはKB単位で使用されていたため、プロセッサ速度も向上していました。 時間が経つにつれて、私たちはメモリ領域が4 MHzでCPUが2 MHzで動作する、MHz領域に移行しました。

そのため、CPUがそのようなシステムで要求を出したとしても、メモリは遅れることなく素早くトークバックします。 クロック速度が一致しているため、プロセッサの高速化に役立ちます。 しかし、10年か2年先を早送りすれば、GHzの速度で実行できるCPUを手に入れることができますが、残念ながら、メモリチップに追いつくことができませんでした。

大きな問題：一つの解決策

CPU速度が急激に増加したため、CPUは実際にはメモリチップが送信していた一連の要求をすばやく認識するのを待つ必要がありました。 これは問題でした。 CPUと同じ速度のメモリを技術的に構築することはできますが、各ビットの情報を格納するためにシリコン上により多くのスペースが必要になります。 これらは私達が今日使用しているDIMMよりもずっと多くの費用がかかります。

回避策は？ メモリを2つに分割します。 ダイナミックRAMから構築するメインメモリと、CPUに構築する2番目のタイプのメモリ。 それははるかに小さいですが、またDRAMと比較してはるかに速いタイプのメモリです。 これがキャッシュと呼ばれるものです。

それは何をするためのものか？

キャッシュは昔ながらの英語の単語かもしれませんが、それはまさにCPUキャッシュがすることです - それはものを格納します。 それを海賊の宝箱のように考えてください。 そうですね。 私たちはみんなオタクだし、私はすでにWebブラウザからキャッシュについて話したので、このキャッシュの機能も同じです。

そのため、コンピュータが何千マイルも離れたWebサーバーに要求を送信してから毎回画像とコンテンツをダウンロードするのではなく、キャッシュはキャッシュのほとんどをブラウザに保存します。 これは時間を節約し、ブラウザのキャッシュのおかげでウェブページをずっと早く開くことができます。

CPUも同じ問題を抱えています、それはそれがメインメモリにそれができるよりはるかに速くそれ自身のメモリに話すことができます。 そのため、CPUが少しのデータを要求するたびに、コピーをローカルメモリに「キャッシュ」します。 これにより、近い将来、必要に応じてはるかに早く取得することができます。

追加トリック

しかしそれだけではありません。 CPU上のローカルメモリでは、バイト単位でデータを保存および読み取りできるだけでなく、次の行にもデータを保存できます。 CPUが一度に1つの命令を実行する場合、メインアクションの後に既知の数の命令が続く可能性があります。

そのため、一度に1ワードずつメモリから取得するのではなく、CPUは次の128バイトのメモリにアクセスでき、いわゆるキャッシュライン（CPUからの128のうち1つのライン）を一度に読み取ります。 アイデアは常に時間を短縮し、全体のプロセスをはるかに速くすることです。

PCを買う？ それでは、購入を確定する前に、CPU、RAM、その他の仕様を比較することができます。

常に大きいほうが良いですか？

常にではありませんが、メモリキャッシュの場合はもちろんです。 まだ疑問がある場合は、フォーラムで疑問点をお知らせください。