
【计】 scratch pad memory
high speed
【机】 top speed
【计】 scratchpad memory; scratchpad storage; temporary storage
【经】 temporary storage
高速暂时存储器(High-Speed Temporary Storage)是计算机体系结构中用于提升数据处理效率的关键组件。其核心含义与功能如下:
高速(High-Speed)
指其数据访问速度远高于主存储器(DRAM),典型访问速度在1-30纳秒 量级,通过缩短CPU等待数据时间显著提升系统性能。
暂时(Temporary)
表明其存储数据的非持久性,仅临时保存CPU频繁访问的指令或数据副本,断电后数据立即丢失。
存储器(Storage)
在硬件层面特指静态随机存取存储器(SRAM),通过双稳态触发器电路实现高速读写,区别于动态存储器(DRAM)的电容刷新机制。
作为CPU缓存(Cache Memory),其通过局部性原理(时间局部性+空间局部性)主动预存热点数据。当CPU请求数据时,优先在缓存中检索(命中率可达90%+),避免直接访问较慢的主存,使数据处理速度提升5-10倍。
现代处理器采用多级缓存设计:
采用直接映射、组相联映射策略平衡访问速度与命中率
透写(Write-Through)与回写(Write-Back)策略控制数据一致性
基于指令流预测提前加载潜在需求数据
除CPU缓存外,同类技术应用于:
权威定义参考:
《计算机体系结构:量化研究方法》(Hennessy & Patterson)第5章详细论述缓存设计原理;
IEEE期刊论文 "Cache Optimization Models for Multi-Core Processors" (DOI: 10.1109/TC.2020.3019282) 分析现代缓存架构演进。
高速暂时存储器(通常称为“缓存”或“临时存储器”)是计算机系统中用于临时存储高频访问数据的高速存储部件,其核心作用是减少数据访问延迟,提升系统性能。以下是详细解释:
总结来说,高速暂时存储器是计算机体系结构中的关键优化手段,通过快速存取临时数据显著提升计算效率,但其设计需综合考虑速度、容量和成本等因素。
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