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Cache (CPU)

Cache bezeichnet einen Speicher, der häufig im Arbeitsspeicher nachgefragte Daten und Befehle zwischenspeichert und schneller zur Verfügung stellt. Die im Vergleich um ein Vielfaches geringere Zugriffszeit des Caches entlastet den Arbeitsspeicher und beschleunigt die Ausführung von Programmen.

Funktionsweise des Caches

Fordert die CPU einen Befehl oder Daten an, werden diese zunächst im Cache gesucht und erst danach im Arbeitsspeicher bzw. auf der Festplatte. Eine eigene Logik übernimmt die Verwaltung des Caches und überwacht Arbeitsspeicher und Cache auf Änderungen und eventuelle Inkohärenzen. In der CPU werden abhängig von Einsatzgebiet und Preissegment zwei bis drei Cache-Ebenen (Cache-Level) verbaut. Die wichtigsten Unterschiede dieser Cache-Level in Größe, Aufgabe und Eigenschaften finden Sie in der folgenden Tabelle:
  1-Cache L2-Cache L3-Cache
Größe
  • 4 bis 256 KBit/Kern
  • Getrennt für Befehle und Daten
  • 64 bis 512 KBit/Kern
  • Mehrere MB wenn kein L3-Cache vorhanden
  • 2 bis 32 MB gemeinsam für alle Kerne
  • Nur in höherwertigen Prozessoren vorhanden
Aufgabe
  • Enthält am häufigsten benötigte Befehle und Daten
  • Getrennt für Befehle und Daten
  • Puffer für Arbeitsspeicher
  • Beschleunigt die gleichzeitige Ausführung mehrerer Programme
  • Abgleich der Caches aller Kerne
  • Datenkonsistenz und Datenaustausch zwischen Kernen
Eigenschaften
  • Klein und sehr schnell
  • Größer, aber langsamer als L1-Cache
  • Von allen Kernen gemeinsam genutzt
Zuletzt aktualisiert am 12.01.2016 von
Dieser Lexikonartikel basiert auf dem Artikel Cache der freien Enzyklopädie Wikipedia.
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