简述高速缓冲存储器cache为什么能够实现高速的数据存取

简述高速缓冲存储器cache为什么能够实现高速的数据存取

1985年春天的时候，英特尔公司已经成为了第一流的芯片公司，它决心全力开发新一代的32位核心的CPU—80386。Intel给80386设计了三个技术要点：使用“类286”结构，开发80387微处理器增强浮点运算能力，开发高速缓存解决内存速度瓶颈。

1985年10月17日，英特尔发布了划时代的产品——80386DX，其内部包含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz，最后还有少量的40MHz产品。针对内存的速度瓶颈，英特尔为80386设计了高速缓存（Cache），采取预读内存的方法来缓解这个速度瓶颈，从此以后，Cache就和CPU成为了如影随形的东西。

1993年，Intel从Pentium 586开始将Cache分开，通常分为一级高速缓存L1和二级高速缓存L2。

1999年春节刚过，英特尔公司就发布了采用Katmai核心的新一代微处理器—PentiumⅢ，内置32KB一级缓存和512KB二级缓存。

在以往的观念中，L1 Cache是集成在CPU中的，被称为片内Cache。在L1中还分数据Cache（I-Cache）和指令Cache（D-Cache）。它们分别用来存放数据和执行这些数据的指令，而且两个Cache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。
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高速缓冲存储器cache一般采用随机存取方式。 　　高速缓冲存储器cache工作时，cache能够根据指令地址得到cache中对应地址，按地址存取，因此它是随机存取。 　　高速缓冲存储器（cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（ram）来得快的一种ram，一般而言它不像系统主记忆体那样使用dram技术，而使用昂贵但较快速的sram技术，也有快取记忆体的名称。 　　高速缓冲存储器是存在于主存与cpu之间的一级存储器， 由静态存储芯片(sram)组成，容量比较小但速度比主存高得多， 接近于cpu的速度。在计算机存储系统的层次结构中，是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。 　　高速缓冲存储器最重要的技术指标是它的命中率。