快取

所謂快取(Cache)就是高速緩衝儲存器，它位於CPU與主存(即DRAM動態儲存器)之間，通常由SRAM(靜態儲存器)構成，它的容量較小但存取速度較快。目前計算機主要使用的記憶體為DRAM，它具有造價低、容量大的特點，受到廣泛歡迎。但由於DRAM是使用電容特性來儲存資訊，存取速度難以進一步提高，而CPU每執行一條指令都要一次或多次訪問主存，DRAM的速度又遠小於CPU速度，因此為了實現速度上的匹配，只能在CPU指令週期中插入等待，這樣將大大降低系統的執行效率。SRAM由於採用了與CPU同樣的製作工藝，因此與DRAM相比，它的存取速度要快得多。但其體積大、功耗大、價格也高，不可能也不必要將所有記憶體都換成SRAM，因此，為了解決速度與成本的矛盾就產生了一種分級處理方法，即在主存與CPU之間加裝一個容量較小的SRAM作為高速緩衝儲存器，當使用快取時，在快取中就儲存有主存部分內容的副本(即為儲存器映像)，CPU在讀寫資料時，首先訪問快取，由於快取速度與CPU速度相當，所以CPU可以在零等待下完成指令執行，只有當快取中沒有CPU所需的資料時(這時稱為“未命中”)，CPU才去訪問主存。CPU訪問快取的命中率在80％以上，從而大大提高了CPU訪問資料的速度，提高了系統性能。

傳統的Socket架構通常採用兩級緩衝結構，即在CPU中整合一級快取(L1 Cache)，在主機板上裝第二級快取(L2 Cache)，而Slot 1架構的L2 Cache則與CPU做在同一塊電路板上，以核心速度(CPU速度)或核心速度一半執行，速度比Socket架構的L2 Cache更快，能更大限度地發揮與高速CPU配合的優勢，當然這對Cache的工藝要求也較高。CPU在執行指令時，首先在L1快取中查詢資料，如找不到，則在L2快取中找，如找到則傳輸給CPU同時修改L1快取的資料，若資料不在L1和L2快取中，則從主存中提取資料同時修改兩級快取的資料。由此可見，快取相當於一個臨時的快速運輸器、搬運工，它對於系統的運作有不可忽視的作用，所以選擇有快取和大容量快取的CPU可提高我們計算機的工作效率，當然,價格也會很高。