メモリキャッシュ

キャッシュは、メインメモリの予約済みセクションまたは独立した高速ストレージデバイスのいずれかです。パソコンでは、メモリキャッシュとディスクキャッシュの2種類のキャッシュがよく使用されます。

メモリキャッシング

キャッシュキャッシュまたはRAMキャッシュとも呼ばれるメモリキャッシュは、メインメモリに使用される低速で安価なダイナミックRAM（DRAM）ではなく、高速スタティックRAM（SRAM）で構成されるメモリの一部です。ほとんどのプログラムは同じデータまたは命令に何度もアクセスするため、メモリキャッシュは効果的です。この情報のできるだけ多くをSRAMに保持することにより、コンピューターは低速のDRAMへのアクセスを回避します。

L1およびL2キャッシュ

一部のメモリキャッシュは、マイクロプロセッサのアーキテクチャに組み込まれています。たとえば、Intel 80486マイクロプロセッサには8Kメモリキャッシュがあり、Pentiumには16Kキャッシュがあります。このような内部キャッシュは、多くの場合、レベル1（L1）キャッシュと呼ばれます。最新のPCのほとんどには、レベル2（L2）キャッシュと呼ばれる外部キャッシュメモリも搭載されています。これらのキャッシュは、CPUとDRAMの間にあります。 L1キャッシュと同様に、L2キャッシュはSRAMで構成されますが、はるかに大きくなります。

ディスクキャッシング

ディスクキャッシュはメモリキャッシュと同じ原理で動作しますが、高速SRAMを使用する代わりに、ディスクキャッシュは従来のメインメモリを使用します。ディスクから最も最近アクセスされたデータ（および隣接するセクター）は、メモリバッファーに格納されます。プログラムがディスクのデータにアクセスする必要がある場合、最初にディスクキャッシュをチェックして、データがそこにあるかどうかを確認します。 RAM内の1バイトのデータへのアクセスは、ハードディスク上の1バイトへのアクセスよりも数千倍高速になる可能性があるため、ディスクキャッシュはアプリケーションのパフォーマンスを劇的に向上させることができます。

スマートキャッシング

キャッシュ内でデータが見つかると、キャッシュヒットと呼ばれ、キャッシュの有効性はそのヒット率によって判断されます。多くのキャッシュシステムは、スマートキャッシュと呼ばれる手法を使用します。この手法では、システムは頻繁に使用される特定のタイプのデータを認識できます。どの情報をキャッシュに保持するかを決定する戦略は、コンピューターサイエンスにおけるより興味深い問題の一部です。

最終更新日: 12月 24, 2019 記事の著者 DriverAsia