キャッシュメモリーについて

質問

パソコン素人で恐縮です。
インテルのcpuの説明資料を読んでいるとキャッシュメモリーという用語がでてきました。1次キャッシュメモリ、2次キャッシュメモリー
3次キャッシュメモリ、とあるそうでキャッシュの数が増えるとメイン
メモリーにアクセスする回数が減るので処理速度があがりますといった
内容でした。
　何でメインメモリーにアクセスする回数が減ると処理速度があがる
のでしょうか？イメージがわきません。

お詳しい方いっらしゃいましたら、ご教授願います。

回答No.4

Plin · ベストアンサー

速度に順位付けると分かり易いですかね。

1次キャッシュ＞2次キャッシュ＞3次キャッシュ＞メインメモリ＞HDD

実際は役割が全く同じでは無いのでもっとややこしいですが、
一言で片付けるならこんな感じ。
理想を言えば大容量1次キャッシュで全キャッシュ賄えれば超高速。
コストがアホみたいに高くなるので非現実的な話ですが。

メモリが速度に貢献出来るのはキャッシュで賄い切れないデータへの
アクセス。そのメモリでも賄いきれなくなると更に遅いHDDへアクセス
始めるのでとんでもなく遅くなります。メモリ不足で重く感じるのは
この時。

お礼

ご回答ありがとう御座います。
すごく頭の中がすっきりしたのと同時に新たな疑問が出てきました。
もし可能であれば追加のご回答をお願い致します。

1次、2次、3次、メインメモリーという括りをしていますが、1次キャッシュにも色々種類があって、それによって処理速度や容量が異なって
くるのでしょうか？メインメモリーにも同様の疑問を持ちました。

回答No.5

Plin

＞1次キャッシュにも色々種類があって、それによって…

構造、接続方式、容量、どれも種類はありますが、気にしても
しょうがない話。今は接続方式も固定化されたので容量の差が
一番影響大きいですが、度合いは用途次第で変化するし、結局は
ベンチ結果などで見られる総合的な性能で判断するしか無いですが。

その辺突っ込んだ情報が知りたいなら、先の回答で紹介されたWikiに
図解付きで分かり易い解説載せられてるのでどうぞ。

メインメモリについても容量や種類、アクセス方式の違いなど、
色々ありすぎてここで詳しく説明するのは無理があるので、Wikiへ。
http://ja.wikipedia.org/wiki/Dynamic_Random_Access_Memory

大雑把に言うとメインメモリでも影響が大きいのは搭載量。
速度の速いメモリでも容量が不足するとHDDへアクセス始まるので
結果遅くなるか、極端な場合は動作不安定で落ちたり再起動します。
余裕のある容量を積んで極力不足する事態を作らない事が一番大事。

ただし、OS+アプリで1GBのメモリが必要な場合に4GB積んでも残った
3GBはただの無駄になるので、用途を考慮したバランスは大事ですが。

お礼

追加のご回答に感謝致します。
ここから先はかなり専門的な領域になってくるみたいですね。非常に
勉強になりました。ありがとうございます。

回答No.3

zaq_1974

http://e-words.jp/w/E382ADE383A3E38383E382B7E383A5E383A1E383A2E383AA.html

１次キャッシュが机の上のスペース
２次キャッシュが机の１段目の引き出し
３次キャッシュが２段目の引き出し
メインメモリが部屋の端にある本棚
ＨＤＤが隣の部屋

机の上と引き出しに必要なものが揃っていれば、
席を立って本棚や隣の部屋に取りに行く手間は省ける。
ものすごく大雑把ですがイメージとしてはそんな感じ。

お礼

ご回答ありがとう御座います。
なるほど、いつもよく使うもの(データ？)を手の届く範囲に置いて
おくと処理が早いですね。

ちなみに1次、2次、3次キャッシュはそれぞれ処理速度と容量に差が
あるみたいですが、チップとしては全く異なるものが3個ついている
のでしょうか？

回答No.2

husigi

実際チョット違うと思いますが考え方としては、
頭の中で暗算するのと、手で電卓を使って計算するような違いです。

頭の中だけで処理しきれないときに電卓を使うので時間がかかるのと同じようなものだと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。
う～ん　なんとなくイメージはできるのですが。。。

回答No.1

URD

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AD%E3%83%A3%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%83%A1%E3%83%A2%E3%83%AA
まじめな解説は上記でも見てください

簡単に説明すると　パソコンのメモリーはCPUの内部動作に比べると低速です。
CPU内部に高速なメモリーを置き効率的に運用すればトータルで性能が上がるのでこのような設計がなされ、製品化されています。

お礼

ご回答ありがとうございます。
HPも合わせて参考にさせて頂きます。