電腦快取是什麼意思

電腦快取(Cache)是電腦科學中的一個概念,用於提高存取速度。在計算機系統中,快取是一種高速存儲介質,用於暫存頻繁訪問的數據或指令。快取位於較慢速的主存儲器和較快速的處理器之間,它的目的是減少存取主存儲器的次數,從而提高系統的整體性能。

在計算機中,快取通常分為多級,從處理器快取(L1、L2、L3快取)到系統快取(即內存快取),再到硬碟快取和網絡快取等。每一級快取都比它下面的存儲層更快,但同時也更昂貴。

快取的工作原理基於一個簡單的假設:最近使用過的數據或指令很可能在不久的將來再次被使用。這種預測性存取策略稱為「最近最少使用」(Least Recently Used, LRU)算法。當數據被存取時,它不僅被存入主存儲器,還被存入快取。如果隨後的存取在快取中找到該數據,這就是一個「快取命中」,這比直接從主存儲器存取數據要快得多。如果數據不在快取中,則發生「快取未命中」,數據會從主存儲器中取出並放入快取,這個過程稱為「快取填寫」。

快取的大小、速度和組織方式對系統性能有著重要影響。在處理器設計中,處理器快取的大小和速度是衡量處理器性能的重要指標之一。在系統設計中,內存快取可以減少對昂貴的內存的需求,同時提供可接受的性能。

總之,電腦快取是一種高速存儲介質,用於提高存取速度和系統性能,它的工作原理基於預測性存取策略,即最近使用過的數據或指令很可能在不久的將來再次被使用。