Кэш-память — очень быстрое запоминающее устройство небольшого объема, которое используется при обмене данными между
микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и
несколько менее быстродействующей оперативной памятью. I
Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу,
пытается предвидеть, какие данные и команды, вероятнее всего, понадобятся в ближайшее время процессору,
и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как попадания, так и промахи. В случае попадания, т. е.
если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая
информация в кэше отсутствует, то процессор считывает ее непосредственно из оперативной памяти.
Такой алгоритм работы позволяет сократить частоту обращений процессора к оперативной памяти и, следовательно,
повысить производительность компьютера. Чем больше размер кэш-памяти, тем большая вероятность, что необходимые
данные находятся там. Поэтому высокопроизводительные процессоры имеют повышенные объемы кэш-памяти.
Различают кэш-память первого уровня (выполняется на одном кристалле с
процессором и имеет объем порядка несколько десятков Кбайт), второго уровня
(выполняется на отдельном кристалле, но в границах процессора, с объемом
в сто и более Кбайт) и третьего уровня (выполняется на отдельных быстродействующих
микросхемах с расположением на материнской плате и имеет объем один и
больше Мбайт).
