Кэш (от англ. cache – прятать) часть памяти компьютера, выделенная для быстрого доступа к часто запрашиваемой информации из основной, но более медленной памяти.
Назначение
Cache обеспечивает передачу данных между высокочастотным процессором и менее производительной оперативной памятью. Она переупаковывает информацию, поступающую из ОЗУ в небольшие блоки обрабатываемые процессором. Благодаря этому сокращается время ожидания процессора и повышается производительность системы в целом.
Устройство
Кэш размещается как часть процессора, или как отдельная микросхема в зависимости от уровня быстродействия. Самая быстрая кэш-память первого уровня и менее оперативная кэш второго уровня выполняются как часть процессора, cache третьего уровня как отдельная микросхема на системной плате. Физически кэш реализуется на триггерах, состоящих из транзисторов, чем обусловлены быстродействие и малый объем. Последний колеблется от нескольких Кб до нескольких Мб. Самая маленькая кэш первого уровня, самая большая третьего уровня более 24 МБ. В некоторых машинах используется кэш четвертого уровня, но применение ее ограничено.
Принцип действия
Каждая запись в кэш представляет собой копию элементов информации в ОЗУ с соответствующим идентификатором. Вначале поиск данных для процессора осуществляется в кэш. При обнаружении они обрабатываются, а результаты сохраняются в кэш-памяти. Если таковых не обнаружено, то они загружаются из других ЗУ и оказываются доступны для последующих обращений. Лишняя, невостребованная информация при этом вытесняется. Чем чаще процессор обнаруживает нужные данные в cache, тем выше показатель кэш-попаданий. Для современных процессоров он составляет 90%.
Поскольку от кэш-памяти зависит производительность системы, возникает желание увеличить ее объем. Такое возможно на прокси-серверах и сверхмощных компьютерах (суперкомпьютерах). Устройство ПК такую возможность не предусматривает. Специфика устройства такова, что ее нельзя заменить или добавить подобно ОЗУ.
Кэширование
Принцип действия кэш-памяти, основанный на приближении актуальной информации к потребителю, имеет широкое применение. Кэширование применяется в работе операционных систем, серверов, браузеров, специальных программ, внешних запоминающих устройств. В любом случае востребованная информация сохраняется на специально предусмотренном аппаратном или программном устройстве готовой к быстрому применению. При активном использовании ПК и работе в Интернет cache рекомендуется периодически чистить, поскольку сохраненная там информация занимает место на жестком диске.
