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緩存(cache)，原始意義是指訪問速度比一般隨機存取存儲器(RAM)快的一種高速存儲器，通常它不像系統主存那樣使用DRAM技術，而使用昂貴但較快速的SRAM技術。緩存的設置是所有現代計算機系統發揮高性能的重要因素之一。

緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器，它先于內存與CPU交換數據，因此速率很快。L1 Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成，結構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般L1緩存的容量通常在32—256KB。L2　Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內部和外部兩種芯片。內部的芯片二級緩存運行速率與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，普通臺式機CPU的L2緩存一般為128KB到2MB或者更高，筆記本、服務器和工作站上用CPU的L2高速緩存最高可達1MB-3MB。由于高速緩存的速度越高價格也越貴，故有的計算機系統中設置了兩級或多級高速緩存。緊靠CPU的一級高速緩存的速度最高，而容量最小，二級高速緩存的容量稍大，速度也稍低。

緩存只是內存中少部分數據的復制品，所以CPU到緩存中尋找數據時，也會出現找不到的情況(因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去)，這時CPU還是會到內存中去找數據，這樣系統的速率就慢下來了，不過CPU會把這些數據復制到緩存中去，以便下一次不要再到內存中去取。隨著時間的變化，被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的，也就是說，剛才還不頻繁的數據，此時已經需要被頻繁的訪問，剛才還是最頻繁的數據，又不頻繁了，所以說緩存中的數據要經常按照一定的算法來更換，這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的。

緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時，首先從CPU緩存中查找，找到就立即讀取并送給CPU處理;沒有找到，就從速率相對較慢的內存中讀取并送給CPU處理，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中，可以使得以后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CPU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后內存。RAM(Random-Access Memory)和ROM(Read-only Memory)相對的，RAM是掉電以后，其中的信息就消失那一種，ROM在掉電以后信息也不會消失那一種。

RAM又分兩種，一種是靜態RAM，SRAM(Static RAM);一種是動態RAM，DRAM(Dynamic RAM)。前者的存儲速率要比后者快得多，使用的內存一般都是動態RAM。為了增加系統的速率，把緩存擴大就行了，擴的越大，緩存的數據越多，系統就越快了，緩存通常都是靜態RAM，速率是非常的快， 但是靜態RAM集成度低(存儲相同的數據，靜態RAM的體積是動態RAM的6倍)， 價格高(同容量的靜態RAM是動態RAM的四倍)， 由此可見，擴大靜態RAM作為緩存是一個非常愚蠢的行為， 但是為了提高系統的性能和速率，必須要擴大緩存， 這樣就有了一個折中的方法，不擴大原來的靜態RAM緩存，而是增加一些高速動態RAM做為緩存， 這些高速動態RAM速率要比常規動態RAM快，但比原來的靜態RAM緩存慢， 把原來的靜態RAM緩存叫一級緩存，而把后來增加的動態RAM叫二級緩存。