内存和缓存有什么区别和联系?请举例具体形象比喻两者的关系!

如题所述

一般来说缓存都是集成到CPU里面的。

众人:“这就是你找不到缓存的图片理由”?

如果按存取数据的速度相比,缓存是比内存快非常多的,我们电脑的操作系统会为应用程序分配好内存,但是由于内存的存取效率比较低下(相对于CPU的处理速度而言),缓存就是为了解决高速CPU对慢速内存的存取。

还有一个概念,就是一级缓存和二级缓存。

在这之前,先说一下RAM(暂时的、动态的存储数据,具体点就是我们通常说的内存条)和ROM(永久的、固定的存储数据,通俗讲就是我们说的光盘、dvd、手机内存卡等)。

RAM是掉电的,掉电的意思就是设备关机后RAM内存储的数据全部清空,ROM内的数据依然存在。

RAM有两种,静态和动态,静态RAM比动态RAM快。

静态RAM集成度比较低,存储相同的数据,静态RAM比动态RAM所花费的体积大约为六倍。

同样的容量,静态RAM的价格是动态RAM的四倍。

我们要知道一个道理,缓存作为静态RAM都是比较昂贵的,所以不要幻想什么加大缓存什么的。

但是我们有一个折中的办法,就是加大高速动态RAM作为缓存,比常规动态RAM要快,当然速度和静态RAM还是有一定的差距(没办法,都是钱闹的/(ㄒoㄒ)/~~)。

RAM中存储的都是设备使用频率比较高的数据和指令,它们都是从内存中复制而来的,这是由一套算法所维护的,与此同时,RAM内存储的东西并不是固定的,会跟着时间和使用习惯的改变而改变,一句话,内部保持的数据都是由算法所决定的。CPU在工作时,先去找静态RAM(一级缓存),然后再去找后加的高速动态RAM(二级缓存),最后内存。
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2019-03-08
CPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。
缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。
正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高(大多数CPU可达90%左右),也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中,只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间,也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说,CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。
最早先的CPU缓存是个整体的,而且容量很低,英特尔公司从Pentium时代开始把缓存进行了分类。当时集成在CPU内核中的缓存已不足以满足CPU的需求,而制造工艺上的限制又不能大幅度提高缓存的容量。因此出现了集成在与CPU同一块电路板上或主板上的缓存,此时就把 CPU内核集成的缓存称为一级缓存,而外部的称为二级缓存。一级缓存中还分数据缓存(Data Cache,D-Cache)和指令缓存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被CPU访问,减少了争用Cache所造成的冲突,提高了处理器效能。英特尔公司在推出Pentium 4处理器时,用新增的一种一级追踪缓存替代指令缓存,容量为12KμOps,表示能存储12K条微指令。
随着CPU制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在CPU内核中,容量也在逐年提升。现在再用集成在CPU内部与否来定义一、二级缓存,已不确切。而且随着二级缓存被集成入CPU内核中,以往二级缓存与CPU大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为CPU提供更高的传输速度。
第2个回答  2019-03-08
.因为缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速度就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。
2.因为随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,现在又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的
第3个回答  2019-03-08
内存是内部储存,是指用来安装软件的地方。内存越大装的软件越多。缓存是指运行软件的时候,必须先提取出来,在缓存中扩展释放。就是一个临时的过度。所以缓存越大,运行速度越快
第4个回答  2019-03-08
CPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。
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