【摘要】：高速缓存存储器简称高速缓存或Cache，是介于内存储器与CPU之间的一种快速小容量存储器，Cache-内存层次结构示意图如图5-21所示，即在主存和CPU之间增加了一个容量相对较小的双极型静态RAM作为高速缓冲存储器Cache。Cache的优点是读/写速度几乎能够与CPU进行匹配，所以微机系统的存取速度可以大大提高，且Cache的容量相对主存来说并不是太大，所以整个存储器系统的成本并没有上升很多。为了实现Cache与内存之间的数据交换，系统中还相应地增加控制逻辑电路。
微机系统对存储器的基本要求是容量大、速度快和成本低。但要想在一个存储器中同时兼顾这三个方面是很困难的，为了解决这方面的矛盾，在存储系统的体系结构上进行了合理的研究，形成存储系统的多级层次结构，即把各种不同存储容量、存取速度和价格的存储器按层次结构通过管理软件和辅助硬件有机地组合成统一的整体，使程序和数据按层次分布在各种存储器中。
高速缓存存储器（Cache Memory）简称高速缓存或Cache，是介于内存储器与CPU之间的一种快速小容量存储器，Cache-内存层次结构示意图如图5-21所示，即在主存和CPU之间增加了一个容量相对较小的双极型静态RAM作为高速缓冲存储器Cache。把正在执行的指令代码单元附近的一部分指令代码或数据从内存装入Cache中，供CPU在一段时间内使用，由于存储器访问的局部性，在一定容量Cache的条件下，可以做到使CPU大部分取指令代码及进行数据读/写的操作都只要通过访问Cache，而不是访问内存而实现。Cache的优点是读/写速度几乎能够与CPU进行匹配，所以微机系统的存取速度可以大大提高，且Cache的容量相对主存来说并不是太大，所以整个存储器系统的成本并没有上升很多。采用了Cache-内存存储结构以后，整个存储器系统的容量及单位成本能够与内存相当，而存取速度可以与Cache的读/写速度相当，这就很好地解决了存储器系统的上述三个方面性能之间的矛盾。为了实现Cache与内存之间的数据交换，系统中还相应地增加控制逻辑电路。
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图5-21 Cache-内存层次结构示意图
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