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寄存器快还是cpu缓存快

发布时间: 2022-12-13 05:41:45

存储器存取速度快慢 Cache存储器,RAM和ROM,寄存器,硬盘和优盘,他们的存取速度哪个最快,分别是多少

速度:寄存器>缓存>RAM内存>ROM

SRAM一般做缓存,速度在半导体存储器中仅次于寄存器,所以做的比较小,电脑上缓存一般就是KB为单位的;RAM对应起来就是我们通常所说的内存了,现在基本都上G了,速度比ROM很快。

cache是一个高速小容量的临时存储器,可以用高速的静态存储器芯片实现,或者集成到CPU芯片内部,存储CPU最经常访问的指令或者操作数据。而寄存器不同,寄存器是内存阶层中的最顶端,也是系统获得操作资料的最快速途径。

寄存器存放的是当前CPU环境以及任务环境的数据,而cache则存放最近经常访问的指令和数据。

(1)寄存器快还是cpu缓存快扩展阅读:

当访问RAM时,对所选寄存器的读或写操作由读和写信号控制。在读取操作过程中,所选单元的数据通过数据线和输入/输出线传输到CPU(中央处理器)。

在写操作期间,CPU通过输入/输入行和数据行将数据存储到选定的单元中。

RAM通过输入/输入报头与计算机的CPU交换数据,读取时输入到报头,写入时输入到报头,两用。由读/写控制线控制。

输入/输出端的数据行数与对应一个地址的寄存器数相同。一些RAM芯片有单独的输入/输出端。通常RAM的输出端有一个开路集电极或三态输出结构。

⑵ 寄存器 高速缓冲处理器 内存 硬盘 哪一个速度最快

这个真不一定,有可能是硬盘快。

很多人回答说是内存快,其实那是错误的。贫穷限制了人的想象,知识跟不上发展。

话不多说,上图对比,你看一下。

看看我内存数据69,000多每秒,就问你怕不怕。4533的频率。

所以说兄弟别听他们瞎叨叨,硬盘和内存真不一定谁快呀。关键看你想和谁比。田忌赛马的故事知道吧,就这个道理。

⑶ 请问高速缓存器和寄存器到底哪个快

Cache的速度是和CPU同步的,寄存器本身是属于CPU的,比主存快多了,容量也不大,顾名思义即是能与CPU同步,用来存储最常用的数据一样快而接口寄存器可以同时被内部电路和外部电路或软件访问,作为软硬件的接口。高速缓冲存储器(Cache)其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体(RAM)来得快的一种RAM寄存器快,寄存器是CPU里的,当然是最快的。

⑷ 寄存器具有较高的存储速度

寄存器具有较高的存储速度:存储器中存储速度最快的是寄存器。 在《深入理解计算机系统》一书中有介绍,计算机中存储速度从快到慢如下: 寄存器>L1高速缓存>L2高速缓存>L3高速缓存>主存>本地二级缓存(本地磁盘)>远程二级存储。

⑸ 存取速度最快的是什么

最快的是寄存器。

取速度:寄存器 > Cache > 内存 > 硬盘 > 光盘 > 软盘

具体点说:内存可达数至数十GB/s,硬盘可达几十MB/s ~ 数百MB/s,光盘最高约25MB/s(18倍DVD,蓝光DVD先不算),软盘一般只有数十KB/s。

寄存器:

寄存器是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域,用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路,但这种时序逻辑电路只包含存储电路。寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的,因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数,所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。

寄存器是中央处理器内的组成部份。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和位址。在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中,包含的寄存器有累加器(ACC)。

寄存器 - 特点及原理:

寄存器又分为内部寄存器与外部寄存器,所谓内部寄存器,其实也是一些小的存储单元,也能存储数据。但同存储器相比,寄存器又有自己独有的特点:

①寄存器位于CPU内部,数量很少,仅十四个;

②寄存器所能存储的数据不一定是8bit,有一些寄存器可以存储16bit数据,对于386/486处理器中的一些寄存器则能存储32bit数据;

③每个内部寄存器都有一个名字,而没有类似存储器的地址编号。

寄存器的功能十分重要,CPU对存储器中的数据进行处理时,往往先把数据取到内部寄存器中,而后再作处理。外部寄存器是计算机中其它一些部件上用于暂存数据的寄存器,它与CPU之间通过“端口”交换数据,外部寄存器具有寄存器和内存储器双重特点。有些时候我们常把外部寄存器就称为“端口”,这种说法不太严格,但经常这样说。

外部寄存器虽然也用于存放数据,但是它保存的数据具有特殊的用途。某些寄存器中各个位的0、1状态反映了外部设备的工作状态或方式;还有一些寄存器中的各个位可对外部设备进行控制;也有一些端口作为CPU同外部设备交换数据的通路。所以说,端口是CPU和外设间的联系桥梁。CPU对端口的访问也是依据端口的“编号”(地址),这一点又和访问存储器一样。不过考虑到机器所联接的外设数量并不多,所以在设计机器的时候仅安排了1024个端口地址,端口地址范围为0--3FFH。

⑹ 在计算机运行时存取速度最快的是

在计算机运行时存取速度最快的是寄存器,然后是各级缓存,再是内存,最后是硬盘。寄存器和缓存直接在CPU内部,存取速度快,但是存储空间小,价格高。硬盘是存储空间最大的,价格便宜,存取速度最慢,一般存取硬盘的时候要通过内存中转。
除了硬盘可以断电保存数据外,寄存器,缓存,内存都不能断电保存数据。

⑺ 寄存器和此CPU缓存有何区别寄存器有多大容量

寄存器属于CPU的一个组成部分而缓存只是集成到CPU封装内完全是和CPU独立的器件。另外二者速度相差很大,寄存器存取速度最快
其次缓存最后是内存。三张容量上的关系就像饭碗、饭锅和米缸的关系,容量越大级别越低,速度越慢与CPU的联系越不密切。寄存器分通用寄存器
标志寄存器
堆栈寄存器等完成CPU的加法运算,缓存是缓冲存储器,属于静态电路存储器。
对于寄存器的容量:
16位寄存器组
16位CPU所含有的寄存器有
4个数据寄存器(AX、BX、CX和DX)
2个变址和指针寄存器(SI和DI)
2个指针寄存器(SP和BP)
4个段寄存器(ES、CS、SS和DS)
1个指令指针寄存器(IP)
1个标志寄存器(Flags)
32位寄存器组
32位CPU除了包含了先前CPU的所有寄存器,并把通用寄存器、指令指针和标志寄存器从16位扩充成32位之外,还增加了2个16位的段寄存器:FS和GS。
32位CPU所含有的寄存器有
4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)
2个变址和指针寄存器(ESI和EDI)
2个指针寄存器(ESP和EBP)
6个段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)
1个指令指针寄存器(EIP)
1个标志寄存器(EFlags)

⑻ 请问一下,主存,缓存,寄存器,光盘的存储速度和存储容量大小

C
存取速度:寄存器 > Cache > 内存 > 硬盘 > 光盘 > 软盘

具体点说:内存可达数至数十GB/s,硬盘可达几十MB/s ~ 数百MB/s,光盘最高约25MB/s(18倍DVD,蓝光DVD先不算),软盘一般只有数十KB/s。
寄存器属于CPU的一个组成部分而缓存只是集成到CPU封装内完全是和CPU独立的器件。另外二者速度相差很大,寄存器存取速度最快 其次缓存最后是内存。三者容量上的关系就像饭碗、饭锅和米缸的关系,容量越大级别越低,速度越慢与CPU的联系越不密切

⑼ Cache访问速度快还是寄存器速度快

寄存器速度快。

cache是一个高速小容量的临时存储器,可以用高速的静态存储器芯片实现,或者集成到CPU芯片内部,存储CPU最经常访问的指令或者操作数据。

而寄存器不同,寄存器是内存阶层中的最顶端,也是系统获得操作资料的最快速途径。

寄存器存放的是当前CPU环境以及任务环境的数据,而cache则存放最近经常访问的指令和数据。

(9)寄存器快还是cpu缓存快扩展阅读

寄存器工作原理

在计算机及其他计算系统中,寄存器是一种非常重要的、必不可少的数字电路苛件,它通常由触发器(D触发器)组成,主要作用是用来暂时存放数码或指令。一个触发器司以存放一位二进制代码,若要存放N位二进制数码,则需用N个触发器。

寄存器应具有接收数据、存放数据和输出数据的功能,它由触发器和门电路组成。只有得到“存人脉冲”(又称“存入指令”、“写入指令”)时,寄存器才能接收数据;在得到“读出”指令时,寄存器才将数据输出。

寄存器存放数码的方式有并行和串行两种。并行方式是数码从各对应位输入端同时输入到寄存器中;串行方式是数码从一个输入端逐位输入到寄存器中。

寄存器读出数码的方式也有并行和串行两种。在并行方式中,被读出的数码同时出现在各位的输出端上;在串行方式中,被读出的数码在一个输出端逐位出现。

⑽ 为什么寄存器比内存快

计算机的存储层次(memory hierarchy)之中,寄存器(register)最快,内存其次,最慢的是硬盘。

同样都是晶体管存储设备,为什么寄存器比内存快呢?

Mike Ash写了一篇很好的解释,非常通俗地回答了这个问题,有助于加深对硬件的理解。下面就是我的简单翻译。

原因一:距离不同

距离不是主要因素,但是最好懂,所以放在最前面说。内存离CPU比较远,所以要耗费更长的时间读取。

以3GHz的CPU为例,电流每秒钟可以振荡30亿次,每次耗时大约为0.33纳秒。光在1纳秒的时间内,可以前进30厘米。也就是说,在CPU的一个时钟周期内,光可以前进10厘米。因此,如果内存距离CPU超过5厘米,就不可能在一个时钟周期内完成数据的读取,这还没有考虑硬件的限制和电流实际上达不到光速。相比之下,寄存器在CPU内部,当然读起来会快一点。

距离对于桌面电脑影响很大,对于手机影响就要小得多。手机CPU的时钟频率比较慢(iPhone 5s为1.3GHz),而且手机的内存紧挨着CPU。

原因二:硬件设计不同

苹果公司新推出的iPhone 5s,CPU是A7,寄存器有6000多位(31个64位寄存器,加上32个128位寄存器)。而iPhone 5s的内存是1GB,约为80亿位(bit)。这意味着,高性能、高成本、高耗电的设计可以用在寄存器上,反正只有6000多位,而不能用在内存上。因为每个位的成本和能耗只要增加一点点,就会被放大80亿倍。

事实上确实如此,内存的设计相对简单,每个位就是一个电容和一个晶体管,而寄存器的设计则完全不同,多出好几个电子元件。并且通电以后,寄存器的晶体管一直有电,而内存的晶体管只有用到的才有电,没用到的就没电,这样有利于省电。这些设计上的因素,决定了寄存器比内存读取速度更快。

原因三:工作方式不同

寄存器的工作方式很简单,只有两步:(1)找到相关的位,(2)读取这些位。

内存的工作方式就要复杂得多:

(1)找到数据的指针。(指针可能存放在寄存器内,所以这一步就已经包括寄存器的全部工作了。)

(2)将指针送往内存管理单元(MMU),由MMU将虚拟的内存地址翻译成实际的物理地址。

(3)将物理地址送往内存控制器(memory controller),由内存控制器找出该地址在哪一根内存插槽(bank)上。

(4)确定数据在哪一个内存块(chunk)上,从该块读取数据。

(5)数据先送回内存控制器,再送回CPU,然后开始使用。

内存的工作流程比寄存器多出许多步。每一步都会产生延迟,累积起来就使得内存比寄存器慢得多。

为了缓解寄存器与内存之间的巨大速度差异,硬件设计师做出了许多努力,包括在CPU内部设置缓存、优化CPU工作方式,尽量一次性从内存读取指令所要用到的全部数据等等。