캐시 기억 장치(cache memory)

캐시 기억 장치(cache memory)

캐시 기억 장치는 주 메모리와 중앙 처리 장치 (CPU) 간의 데이터 및 명령어 전송 속도를 향상시키는 데 사용되는 임시 저장장치입니다. 주로 빠른 액세스 속도와 작은 저장 용량을 갖추고있으며 다음과 같은 몇 가지 중요한 특징을 가지고 있습니다.

고속 액세스
캐시 메모리는 더 빠른 속도로 데이터를 읽고 쓸 수 있으며 주 메모리보다 액세스 시간이 훨씬 빠릅니다. 이로 인해 CPU는 빠른 속도로 데이터를 읽고 처리할 수 있습니다.

데이터 중복 최소화
캐시는 주로 CPU가 자주 사용하는 데이터나 명령어를 저장하므로 이러한 데이터를 반복적으로 주 메모리에서 불러오는 필요가 줄어듭니다. 이로 인해 전반적인 시스템 성능이 향상됩니다.

계층 구조
일반적으로 캐시 메모리는 L1, L2, L3 등의 여러 레벨로 구성됩니다. L1 캐시는 CPU 내부에 위치하고 가장 빠른 액세스 속도를 제공하며, L2 캐시와 L3 캐시는 더 큰 용량을 가지고 있지만 더 느린 속도로 CPU 주변에 위치합니다.  이러한 계층 구조를 통해 효율적인 메모리 관리가 가능하며 성능을 극대화할 수 있습니다.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Multi-level_Cache_Hierarchy.svg

캐시 교체 정책
캐시 메모리에는 한정된 용량의 공간이 있으므로 필요한 데이터를 저장하기 위해 다른 데이터를 교체해야 할 때가 있습니다. 이때 캐시 교체 정책을 사용하여 어떤 데이터를 교체할지 결정합니다. 흔히 사용되는 교체 정책에는 LRU(Least Recently Used), FIFO(First-In-First-Out), 세트 연관성 등이 있습니다.

LRU(Least Recently Used)

https://en.wikipedia.org/wiki/Cache_replacement_policies

 

FIFO(First-In-First-Out)

https://en.wikipedia.org/wiki/FIFO_(computing_and_electronics)

기타

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