快取意思

快取(Cache)是計算機科學中的一個概念,它指的是一種高速存儲器,用於存儲頻繁訪問的數據,以便 CPU 能夠更快地訪問這些數據。快取存儲在比主存儲器(通常是隨機存取存儲器,RAM)更接近 CPU 的位置,因此訪問速度更快。

快取的工作原理是基於局部性原理,即 CPU 訪問的數據通常與最近訪問過的數據相鄰(在地址空間或數據結構上)。因此,當 CPU 訪問主存儲器中的一個地址時,該地址的數據及其附近的數據會被複製到快取中。如果 CPU 再次訪問這些數據,就可以直接從快取中讀取,而無需訪問較慢的主存儲器。

快取有不同的層次和大小,從 CPU 內部的指令快取和數據快取,到位於 CPU 和主存儲器之間的更大、速度稍慢的系統快取。在多核處理器中,每個核心可能有獨立的快取,或者共享一部分快取。

快取的存在顯著提高了計算機的性能,因為它減少了等待主存儲器訪問的時間。然而,如果數據不在快取中(稱為快取未命中),則需要從主存儲器中載入數據,這會導致額外的延遲。因此,快取的設計和最佳化是計算機體系結構中的一個重要考慮因素。