Cache-Speicher

Definition - Was bedeutet Cache-Speicher?

Der Cache-Speicher ist ein kleiner Typ eines flüchtigen Computerspeichers, der einen Hochgeschwindigkeitsdatenzugriff auf einen Prozessor ermöglicht und häufig verwendete Computerprogramme, Anwendungen und Daten speichert.

Der Cache ist eine temporäre Speicherung des Speichers und erleichtert und effizienter das Abrufen von Daten. Es ist der schnellste Speicher in einem Computer und wird normalerweise in das Motherboard integriert und direkt in den Prozessor oder den Hauptspeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) eingebettet.

Technische.me erklärt den Cache-Speicher

Der Cache-Speicher bietet eine schnellere Datenspeicherung und einen schnelleren Zugriff, indem Instanzen von Programmen und Daten gespeichert werden, auf die der Prozessor routinemäßig zugreift. Wenn ein Prozessor Daten anfordert, die bereits eine Instanz im Cache-Speicher haben, muss er nicht zum Hauptspeicher oder zur Festplatte gehen, um die Daten abzurufen.

Der Cache-Speicher ist der schnellste verfügbare Speicher und fungiert als Puffer zwischen RAM und CPU. Der Prozessor prüft jedes Mal, ob ein entsprechender Eintrag im Cache verfügbar ist, wenn er einen Speicherort lesen oder schreiben muss, und reduziert so die Zeit, die für den Zugriff auf Informationen aus dem Hauptspeicher erforderlich ist.

Der Hardware-Cache wird auch als Prozessor-Cache bezeichnet und ist eine physische Komponente des Prozessors. Abhängig davon, wie nahe es am Prozessorkern liegt, kann es sich um einen primären oder sekundären Cache-Speicher handeln, wobei der primäre Cache-Speicher direkt in den Prozessor integriert ist (oder diesem am nächsten liegt).

Die Geschwindigkeit hängt von der Nähe sowie der Größe des Caches ab. Je mehr Daten im Cache gespeichert werden können, desto schneller arbeitet es. Daher sind Chips mit einer geringeren Speicherkapazität langsamer, selbst wenn sie näher am Prozessor liegen.

Zusätzlich zum hardwarebasierten Cache kann der Cache-Speicher auch ein Festplatten-Cache sein, in dem ein reservierter Teil auf einer Festplatte Daten / Anwendungen von der Festplatte speichert, auf die häufig zugegriffen wird. Immer wenn der Prozessor zum ersten Mal auf Daten zugreift, wird eine Kopie in den Cache erstellt.

Wenn erneut auf diese Daten zugegriffen wird und eine Kopie im Cache verfügbar ist, wird zuerst auf diese Kopie zugegriffen, um die Geschwindigkeit und Effizienz zu erhöhen. Wenn es nicht verfügbar ist, wird auf größere, weiter entfernte und langsamere Speicher zugegriffen (z. B. RAM oder Festplatte).

Moderne Grafikkarten speichern auch ihren eigenen zwischengespeicherten Speicher in ihren Grafikverarbeitungschips. Auf diese Weise kann ihre GPU komplexe Rendering-Vorgänge schneller ausführen, ohne auf den RAM des Systems angewiesen zu sein.

Neben dem Hardware-Cache steht auch der Software-Cache als Methode zum Speichern temporärer Dateien auf der Festplatte zur Verfügung. Dieser Cache (auch als Browser- oder Anwendungscache bezeichnet) wird verwendet, um aus demselben Grund schnell auf zuvor gespeicherte Dateien zuzugreifen: Erhöhung der Geschwindigkeit. Beispielsweise kann ein Online-Browser einige Bilder von einer Webseite speichern, indem er sie zwischenspeichert, um zu vermeiden, dass sie bei jedem erneuten Öffnen dieser Seite erneut heruntergeladen werden.