高速緩沖存儲(chǔ)器的特點(diǎn)解說

　　高速緩沖存儲(chǔ)器是存在于主存與CPU之間的一級(jí)存儲(chǔ)器， 由靜態(tài)存儲(chǔ)芯片（SRAM）組成，容量比較小但速度比主存高得多， 接近于CPU的速度。

　　高速緩沖存儲(chǔ)器主要由三大部分組成：

　　Cache存儲(chǔ)體：存放由主存調(diào)入的指令與數(shù)據(jù)塊。

　　地址轉(zhuǎn)換部件：建立目錄表以實(shí)現(xiàn)主存地址到緩存地址的轉(zhuǎn)換。

　　替換部件：在緩存已滿時(shí)按一定策略進(jìn)行數(shù)據(jù)塊替換，并修改地址轉(zhuǎn)換部件

　　高速緩沖存儲(chǔ)器的作用

　　在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中，主存儲(chǔ)器存取速度一直比中央處理器操作速度慢得多，使中央處理器的高速處理能力不能充分發(fā)揮，整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作效率受到影響。

　　有很多方法可用來緩和中央處理器和主存儲(chǔ)器之間速度不匹配的矛盾，如采用多個(gè)通用寄存器、多存儲(chǔ)體交叉存取等，在存儲(chǔ)層次上采用高速緩沖存儲(chǔ)器也是常用的方法之一。很多大、中型計(jì)算機(jī)以及新近的一些小型機(jī)、微型機(jī)也都采用高速緩沖存儲(chǔ)器。

　　高速緩沖存儲(chǔ)器的容量一般只有主存儲(chǔ)器的幾百分之一，但它的存取速度能與中央處理器相匹配。根據(jù)程序局部性原理，正在使用的主存儲(chǔ)器某一單元鄰近的那些單元將被用到的可能性很大。

　　因而，當(dāng)中央處理器存取主存儲(chǔ)器某一單元時(shí)，計(jì)算機(jī)硬件就自動(dòng)地將包括該單元在內(nèi)的那一組單元內(nèi)容調(diào)入高速緩沖存儲(chǔ)器，中央處理器即將存取的主存儲(chǔ)器單元很可能就在剛剛調(diào)入到高速緩沖存儲(chǔ)器的那一組單元內(nèi)。于是，中央處理器就可以直接對(duì)高速緩沖存儲(chǔ)器進(jìn)行存取。在整個(gè)處理過程中，如果中央處理器絕大多數(shù)存取主存儲(chǔ)器的操作能為存取高速緩沖存儲(chǔ)器所代替，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理速度就能顯著提高。

　　高速緩沖存儲(chǔ)器的特點(diǎn)

　　存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用來存放程序和數(shù)據(jù)的。計(jì)算機(jī)中全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都保存在存儲(chǔ)器中。它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)才有記憶功能，才能保證正常工作。按用途存儲(chǔ)器可分為主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）和輔助存儲(chǔ)器（外存），也有分為外部存儲(chǔ)器和內(nèi)部存儲(chǔ)器的分類方法。外存通常是磁性介質(zhì)或光盤等，能長期保存信息。內(nèi)存指主板上的存儲(chǔ)部件，用來存放當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序，但僅用于暫時(shí)存放程序和數(shù)據(jù)，關(guān)閉電源或斷電，數(shù)據(jù)會(huì)丟失。

　　緩沖存儲(chǔ)器定義：通過臨時(shí)存儲(chǔ)，能使數(shù)據(jù)在具有不同傳遞特性的兩個(gè)功能單元之間傳遞的專用存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)區(qū)。緩沖存儲(chǔ)器在電腦上應(yīng)用的比較多。每一個(gè)硬盤上面都含有一個(gè)緩沖存儲(chǔ)器，這個(gè)存儲(chǔ)器主要可以將硬盤內(nèi)常使用的數(shù)據(jù)快取起來，以加速系統(tǒng)的讀取效能。 通常這個(gè)緩沖存儲(chǔ)器越大越好，因?yàn)榫彌_存儲(chǔ)器的速度要比數(shù)據(jù)從硬盤中被找出來的速度快！

　　例如：高速緩沖存儲(chǔ)器就是根據(jù)程序的局部性原理，可以在主存和CPU通用寄存器之間設(shè)置一個(gè)高速的容量相對(duì)比較小的存儲(chǔ)器，把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指令或者數(shù)據(jù)從主存調(diào)入這個(gè)存儲(chǔ)器，供CPU在一段時(shí)間內(nèi)使用，這樣就能相對(duì)的提高CPU的運(yùn)算速度。在硬盤中也有高速緩存，工作原理是一樣的。