A. 高速缓存的主要作用
高速缓存是处理核心(包括CPU与GPU)或者外部储存设备与主内存区间的一个缓冲储存区,所以称为缓存
在CPU,GPU等处理核心上,核心计算的临时中间数据和大量需求的数据都优先储存在缓存里,举个例子:CPU计算一个1+1+1的值时,第一次计算前两个数的和的结果2就储存在CPU缓存里,再把结果拿来进行第二次计算,当然,现在的处理器算这个数据不用这么做,只是面对大量数据计算的时候需要这么做
在更大量的计算里,处理器会按数据的优先级从低到高分别储存在一级,二级,三级缓存中,再没有空间就会放进内存中,处理器读取数据也是从一级缓存开始,直到内存中,如果内存还没有数据就去硬盘光盘等外部储存设备找,一级缓存速度最快,二级,三级次之
在外部储存设备中,比如硬盘和光驱的缓存主要是提高传输速率,增加硬件寿命,你可以从硬盘一个分区复制一堆小文件到另一个分区,你可以发现,复制相同容量的文件速度是大文件快于小文件,因为每个小文件都要进行文件的建立,数据写入与结束写入等过程会耗费很多时间
在处理器或者内存向硬盘或者光驱(刻录机)写入的数据都是小文件或者数据而且并不连续,他们都先放在硬盘缓存里,到整个文件结束或者到缓存区容量极限时再一次性写入硬盘,这样可以减少硬盘的读写次数,并且以此写入的速度更快~
B. 高速缓冲存储器的工作原理是什么
高速缓存内存标识位于主内存中的重复指令和数据，并将其复制到其内存中。CPU不再为相同的指令和数据重复访问较慢的主内存，而是访问更快的缓存。
缓存有时称为CPU内存，通常运行在高性能的SRAM内存模块上。CPU可以访问更快的缓存内存来运行性能敏感的操作。高速缓存内存通常集成在主板下，或者在不同的芯片上，通过总线与CPU互连。
(2)高速缓存的运算扩展阅读
Cache 技术所依赖的原理是”程序执行与数据访问的局部性原理“，这种局部性表现在两个方面：
时间局部性：如果程序中的某条指令一旦执行，不久以后该指令可能再次执行，如果某数据被访问过，不久以后该数据可能再次被访问。
空间局部性：一旦程序访问了某个存储单元，在不久之后，其附近的存储单元也将被访问，即程序在一段时间内所访问的地址，可能集中在一定的范围之内，这是因为指令或数据通常是顺序存放的。
时间局部性是通过将近来使用的指令和数据保存到Cache中实现。空间局部性通常是使用较大的高速缓存，并将 预取机制 集成到高速缓存控制逻辑中来实现。
C. 设置高速缓存的目的是为了解决cpu的
设置高速缓存的目的是解决CPU的运算速度和随机读写存储器的读写速度不平衡问题。
主板上外部静态存储器SRAM的速度比DRAM快两、三倍，因此常称为外部高速缓存Cache。Cache的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内中握存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。由于Cache的读写速度要早培闷比系统内存快很多，于是人们将Cache用于CPU和RAM之间。系统工作时，将运行时要经常存取的一些数据从系统内存读取到Cache中，而CPU会首先到Cache中去读取数据（或写入数据），如果Cache中没有所需数据（或Cache已满，无法再写入），则再对系统内存进行读写，另外Cache在空闲时也会与内存交换数据。Cache的容量越大，运算性能提高越明显，这在图形、图像处理时特别有用。
CPU是CentralProcessingUnit(中央处理器)的缩写，CPU的详细参数包括陆弯内核结构，主频，外频，倍频，接口，缓存，多媒体指令集，制造工艺，电压，封装形式，整数单元和浮点单元等。
D. cache的效率计算公式
Cache命中率=（平均存取时间-主存存取时间）/（高速缓存存取时间-主存存取时间）
书上是这么说的：
Ta=HTa1+(1-H)Ta2
Ta为平均存取时间,Ta1为Cache的存取时间,Ta2为主存存取时间,H为Cache命中率.
换算一下就得到了.
E. 高速缓存是不是越大越好，原因
高速缓存，又称cache，是cpu跟内存之间的一种缓存。设置这样缓存的道理，基于这样的道理，cpu用的频率最高的指令，通常只占到全部指令的一小部分，可以将这一小部分装入高速缓存，以提高程序运行速度。如果说在同样的调度算法，同样的硬件环境下，高速缓存越大cpu实际运行速度越高，但是当缓存达到一定程度，缓存的增大对运行速度的贡献变小（但仍可提高运算速度），这时，增大缓存变得不再经济，所以，综合考虑，缓存适度大小就可以了。当然，同样的cpu运算速度下，高速缓存越大，意味着cpu实际运算越快。
F. 高速缓存cache的主要作用
高速缓存cache的主要作用是为了解决CPU运算速度与内存读颤羡睁写速度不匹配的矛盾。派返
Cache工作的基本原理是利用程序访问的局部性原理，包括空间局部性和时间局部性。
计算机在运行程序时首先将程序从磁盘读取到主存，然后CPU按规则从主存中取出指令、数据并执行指令，但是直接从主存（一般用DRAM制成）中读写是很慢的，所以我们引入了cache。
在执行程序前，首先会试图把要用到的指令、数据从主存移到cache中，然后在执行程序时直接访问cache。如果指令、数据在cache中，那么我们能很快地读取出来，这称为“命中（hit）”。
如果指令、数据不在cache中，我们仍旧要从主存中拿指令、数据，这称为“不命中（miss）”。命中率对于cache而言是很重要的。
实际上cache是一个广义的概念，可以认为主存是磁盘的cache，而CPU内cache又是主存的cache，使用cache的目的就是伪造出一个容量有低层次存储器（如磁盘）那么大，而速度又有寄存器（如通用寄存器）那么快的存储器，简单来说茄岁就要让存储单元看起来又大又快。
G. 高速缓存有什么作用为什么cpu需要高速缓存
什么是高速缓存技术:
高速缓存英文是cache。一种特殊的存储器子系统，其中复制了频繁使用的数据，以利于cpu快速访问。存储器的高速缓冲存储器存储了频繁访问的
ram
位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时，高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址，则将数据返回处理器；如果没有保存该地址，则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总是比主ram
存储器速度快，所以当
ram
的访问速度低于微处理器的速度时，常使用高速缓冲存储器。
高速缓存的作用:
在cpu开始执行任何指令之前，都会首先从内存中取得该条指令以及其它一些相关数据和信息。为了加快cpu的运行速度，几乎所有的芯片都采用两种不同类型的内部存储器，即高速缓存。缓存被用来临时存放一些经常被使用的程序片段或数据。
一级高速缓存是性能最好缓存类型，与解释指令和执行算术运算的处理单元一到构成cpu的核心。cpu可以在全速运行的状态下读取存放在一级高速缓存中的指令或数据。intel的处理器产品一般都会具有32k的一级缓存，而象amd或via这种竞争对手的产品则会使用更多的一级缓存。
如果在一级缓存中没有找到所需要的指令或数据，处理器会查看容量更大的二级缓存。二级缓存既可以被集成到cpu芯片内部，也可以作为外部缓存。pentium
ii处理器具有512k的二级缓存，工作速度相当于cpu速度的一半。celeron以及更新的pentium
iii芯片则分别具有128k和256k的在片二级缓存，能够在处理器全速下运行。
对于存放在速度较慢的二级缓存中的指令或数据，处理器往往需要等待2到4个时钟周期。为了充分利用计算资源，cpu可以在这段时间内查看和执行其它正在等候处理，但不需要使用额外数据的指令，从而提高整个系统的速度，把空闲时间降低到最低程度。