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緩存器的作用和用途

發布時間: 2022-10-18 00:57:18

❶ 內存,緩存,快閃記憶體各有什麼作用

快閃記憶體(flash
memory)是非易失性存儲器中的一種。之所以有這個名稱,是因為信息在一瞬間被存儲下來之後,即使除去電源,存儲器中的信息依舊保留。移動數碼產品的理想存儲介質.
緩存,主要解決高速度的cpu與低速的內存讀取速度之間的瓶頸問題,起到緩沖的作用。
內存,是存放cpu經常取用的數據的地方,這樣,就可以減少cpu每次讀取數據的時間,而節省了每次都到硬碟去取址讀取的時間,大大提高數據讀取效率。

❷ 緩存是什麼意思,有什麼用一級,二級,三級又是怎麼回事

存(Cache)

CPU進行處理的數據信息多是從內存中調取的,但CPU的運算速度要比內存快得多,為此在此傳輸過程中放置一存儲器,存儲CPU經常使用的數據和指令。這樣可以提高數據傳輸速度。可分一級緩存和二級緩存。

一級緩存

即L1 Cache。集成在CPU內部中,用於CPU在處理數據過程中數據的暫時保存。由於緩存指令和數據與CPU同頻工作,L1級高速緩存緩存的容量越大,存儲信息越多,可減少CPU與內存之間的數據交換次數,提高CPU的運算效率。但因高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在有限的CPU晶元面積上,L1級高速緩存的容量不可能做得太大。

二級緩存

即L2 Cache。由於L1級高速緩存容量的限制,為了再次提高CPU的運算速度,在CPU外部放置一高速存儲器,即二級緩存。工作主頻比較靈活,可與CPU同頻,也可不同。CPU在讀取數據時,先在L1中尋找,再從L2尋找,然後是內存,在後是外存儲器。所以L2對系統的影響也不容忽視。

❸ 配置高速緩沖存儲器的用途是什麼

內存的速度雖然很快,但還是和CPU不是一個數量級的,這樣CPU的效率就浪費了,cache高速緩沖存儲器的作用就體現出來了,cache的速度雖然還是比不上CPU的速度,但比內存快很多,可以起到一個緩沖的作用,CPU需要的數據先是Cache從內存中取出,等到CPU要用的時候在傳給CPU。這樣可以提高不少效率。

❹ 移動硬碟緩存的作用是什麼

1.緩存是硬碟控制器上的一塊內存晶元,具有極快的存取速度,它是硬碟內部存儲和外界介面之間的緩沖器。

2.由於硬碟的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同,緩存在其中起到一個緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素,能夠大幅度地提高硬碟整體性能。

3.當硬碟存取零碎數據時需要不斷地在硬碟與內存之間交換數據,如果有大緩存,則可以將那些零碎數據暫存在緩存中,減小外系統的負荷,也提高了數據的傳輸速度。

4.硬碟的緩存主要起三種作用:一是預讀取,二是對寫入動作進行緩存,第三個作用就是臨時存儲最近訪問過的數據。

5.有時候,某些數據是會經常需要訪問的,硬碟內部的緩存會將讀取比較頻繁的一些數據存儲在緩存中,再次讀取時就可以直接從緩存中直接傳輸。

❺ 筆記本電腦緩存的作用是什麼

筆記本硬碟的緩存主要有哦三個作用。

一是預讀取;

二是對寫入動作進行緩存;

第三就是臨時存儲最近訪問過的數據簡單的說,硬碟的緩存是越大越好,因為硬碟也會出現存取速度不匹配的問題,緩存就是解決這個問題的。

有現象內存的作用,匹配CPU和其他硬體間的存取速度問題。筆記本硬碟的緩存最常見的有8M和16M,最大的有32M的。當然,緩存越大價格也越高。

緩存(Cache memory)是硬碟控制器上的一塊內存晶元,具有極快的存取速度,它是硬碟內部存儲和外界介面之間的緩沖器。由於硬碟的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同,緩存在其中起到一個緩沖的作用。

緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素,能夠大幅度地提高硬碟整體性能。當硬碟存取零碎數據時需要不斷地在硬碟與內存之間交換數據,如果有大緩存,則可以將那些零碎數據暫存在緩存中,減小外系統的負荷,也提高了數據的傳輸速度。

❻ 鎖存器和緩沖器的作用是什麼

鎖存器就是把當前的狀態鎖存起來,使CPU送出的數據在介面電路的輸出端保持一段時間鎖存後狀態不再發生變化,直到解除鎖定。還有些晶元具有鎖存器,比如晶元74LS244就具有鎖存的功能,它可以通過把一個引腳置高後,輸出就會保持現有的狀態,直到把該引腳清0後才能繼續變化。
緩沖寄存器又稱緩沖器,它分輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設送來的數據暫時存放,以便處理器將它取走;後者的作用是用來暫時存放處理器送往外設的數據。有了數控緩沖器,就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協調和緩沖作用,實現數據傳送的同步。由於緩沖器接在數據匯流排上,故必須具有三態輸出功能。
鎖存器鎖存器:輸出端的狀態不會隨輸入端的狀態變化而變化,只有在有鎖存信號時輸入的狀態被保存到輸出,直到下一個鎖存信號。通常只有0和1兩個值。典型的邏輯電路是D觸發器。
緩沖寄存器又稱緩沖器,它分輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設送來的數據暫時存放,以便處理器將它取走;後者的作用是用來暫時存放處理器送往外設的數據。有了數據緩沖器,就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協調和緩沖作用,實現數據傳送的同步。由於緩沖器接在數據匯流排上,故必須具有三態輸出功能。
緩沖器的另一種分類方式:
緩沖器是數字元件的其中一種,它對輸入值不執行任何運算,其輸出值和輸入值一樣,但它在計算機的設計中有著重要作用。
緩沖器分為兩種,常用緩沖器(常說緩沖器)和三態緩沖器。常規緩沖器總是將值直接輸出,用在推進電流到高一級的電路系統。三態緩沖器除了常規緩沖器的功能外,還有一個選項卡通輸入端,用E表示。當E=0和E=1時有不同的輸出值。

❼ CPU的緩存有什麼作用

CPU緩存:(Cache Memory)是位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小的多但是交換速度卻比內存要快得多。高速緩存的出現主要是為了解決CPU運算速度與內存讀寫速度不匹配的矛盾,因為CPU運算速度要比內存讀寫速度快很多,這樣會使CPU花費很長時間等待數據到來或把數據寫入內存。在緩存中的數據是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的,當CPU調用大量數據時,就可先緩存中調用,從而加快讀取速度。

❽ 緩沖器有什麼作用

緩沖器的作用是緩和並消減列車啟動、變速、制動停車及車輛連掛時互相碰撞而產生的縱向沖擊和震動,以減少車輛和貨物的破損,提高列車運行的平穩性。

❾ 緩存器是什麼

CPU緩存(Cache Memoney)位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小但交換速度快。在緩存中的數據是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的,當CPU調用大量數據時,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速度。由此可見,在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案,這樣整個內存儲器(緩存+內存)就變成了既有緩存的高速度,又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大,主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。

緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時,首先從緩存中查找,如果找到就立即讀取並送給CPU處理;如果沒有找到,就用相對慢的速度從內存中讀取並送給CPU處理,同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中,可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。

正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數CPU可達90%左右),也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中,只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間,也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說,CPU讀取數據的順序是先緩存後內存。

最早先的CPU緩存是個整體的,而且容量很低,英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿足CPU的需求,而製造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存,此時就把 CPU內核集成的緩存稱為一級緩存,而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分數據緩存(I-Cache)和指令緩存(D-Cache)。二者分別用來存放數據和執行這些數據的指令,而且兩者可以同時被CPU訪問,減少了爭用Cache所造成的沖突,提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時,還新增了一種一級追蹤緩存,容量為12KB.

隨著CPU製造工藝的發展,二級緩存也能輕易的集成在CPU內核中,容量也在逐年提升。現在再用集成在CPU內部與否來定義一、二級緩存,已不確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內核中,以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變,此時其以相同於主頻的速度工作,可以為CPU提供更高的傳輸速度。

二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一,在CPU核心不變化的情況下,增加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異,由此可見二級緩存對於CPU的重要性。

CPU在緩存中找到有用的數據被稱為命中,當緩存中沒有CPU所需的數據時(這時稱為未命中),CPU才訪問內存。從理論上講,在一顆擁有二級緩存的CPU中,讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數據占數據總量的80%,剩下的20%從二級緩存中讀取。由於不能准確預測將要執行的數據,讀取二級緩存的命中率也在80%左右(從二級緩存讀到有用的數據占總數據的16%)。那麼還有的數據就不得不從內存調用,但這已經是一個相當小的比例了。目前的較高端的CPU中,還會帶有三級緩存,它是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存,在擁有三級緩存的CPU中,只有約5%的數據需要從內存中調用,這進一步提高了CPU的效率。

為了保證CPU訪問時有較高的命中率,緩存中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」(LRU演算法),它是將最近一段時間內最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設置一個計數器,LRU演算法是把命中行的計數器清零,其他各行計數器加1。當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的數據行出局。這是一種高效、科學的演算法,其計數器清零過程可以把一些頻繁調用後再不需要的數據淘汰出緩存,提高緩存的利用率。

CPU產品中,一級緩存的容量基本在4KB到18KB之間,二級緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB等。一級緩存容量各產品之間相差不大,而二級緩存容量則是提高CPU性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由CPU製造工藝所決定的,容量增大必然導致CPU內部晶體管數的增加,要在有限的CPU面積上集成更大的緩存,對製造工藝的要求也就越高。

❿ 緩沖器的作用是什麼

緩沖器在不同的領域有不同的含義。

在計算機領域,緩沖器指的是緩沖寄存器,它分輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設送來的數據暫時存放,以便處理器將它取走;後者的作用是用來暫時存放處理器送往外設的數據。有了數控緩沖器,就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協調和緩沖作用,實現數據傳送的同步。由於緩沖器接在數據匯流排上,故必須具有三態輸出功能。

在其他領域,還有電梯緩沖器,汽車彈簧緩沖器等,其目的是用於減緩速度,提高安全性和舒適性。