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Cache (CPU)

Cache bezeichnet einen Speicher, der häufig im Arbeitsspeicher nachgefragte Daten und Befehle zwischenspeichert und schneller zur Verfügung stellt. Die im Vergleich um ein Vielfaches geringere Zugriffszeit des Caches entlastet den Arbeitsspeicher und beschleunigt die Ausführung von Programmen.

Funktionsweise des Caches

Fordert die CPU einen Befehl oder Daten an, werden diese zunächst im Cache gesucht und erst danach im Arbeitsspeicher bzw. auf der Festplatte. Eine eigene Logik übernimmt die Verwaltung des Caches und überwacht Arbeitsspeicher und Cache auf Änderungen und eventuelle Inkohärenzen. In der CPU werden abhängig von Einsatzgebiet und Preissegment zwei bis drei Cache-Ebenen (Cache-Level) verbaut. Die wichtigsten Unterschiede dieser Cache-Level in Größe, Aufgabe und Eigenschaften finden Sie in der folgenden Tabelle:

Typ

L1-Cache

Größe

4 bis 256 KBit/Kern

Getrennt für Befehle und Daten

Aufgabe

Enthält am häufigsten benötigte Befehle und Daten

Getrennt für Befehle und Daten

Eigenschaften

Klein und sehr schnell

Typ

L2-Cache

Größe

64 bis 512 KBit/Kern

Mehrere MB wenn kein L3-Cache vorhanden

Aufgabe

Puffer für Arbeitsspeicher

Beschleunigt die gleichzeitige Ausführung mehrerer Programme

Eigenschaften

Größer, aber langsamer als L1-Cache

Typ

L3-Cache

Größe

2 bis 32 MB gemeinsam für alle Kerne

Nur in höherwertigen Prozessoren vorhanden

Aufgabe

Abgleich der Caches aller Kerne

Datenkonsistenz und Datenaustausch zwischen Kernen

Eigenschaften

Von allen Kernen gemeinsam genutzt

Zuletzt aktualisiert am 10.11.2017 von Cyberport-Redaktion