개념

속도가 빠른 장치와 속도가 느린 장치에서 속도 차이에 따른 병목현상을 줄이기 위한 메모리로 컴퓨터의 처리 속도 향상에 기여한다. 캐시메모리는 주기억장치를 구성하는 DRAM보다 속도가 빠른 SRAM으로 구성하여 전원이 공급되는 상태에서는 기억 내용을 유지하는 임시 메모리다.

프로세서가 매번 메인 메모리에 접근해 데이터를 받아오면 시간이 오래 걸리기 때문에 캐시에 자주 사용하는 데이터를 담아두고, 해당 데이터가 필요할 때 프로세서가 메인 메모리 대신 캐시에 접근하도록해 처리 속도를 높인다.

**ex1) CPU 코어와 메모리 사이의 병목 현상 완화

ex2) 웹 브라우저 캐시 파일은, 하드디스크와 웹페이지 사이의 병목 현상을 완화**

CPU가 주기억장치에서 저장된 데이터를 읽어올 때, 자주 사용하는 데이터를 캐시 메모리에 저장한 뒤, 다음에 이용할 때 주기억장치가 아닌 캐시 메모리에서 먼저 가져오면서 속도를 향상시킨다.

**장점 : 컴퓨터의 처리 속도가 빨라진다.

단점 : 용량이 적고 비싸다.**

캐시의 종류

CPU에서는 2~3개의 캐시 메모리가 사용된다. 각각 L1, L2, L3 라고 부르며 속도와 크기의 차이로 분류 된다.

일반적으로 L1 캐시가 가장 먼저 사용되고 L1에서 데이터를 찾지 못하면 L2로 간다.

• L1 Cache: 프로세서와 가장 가까운 캐시. 속도를 위해 I Cache와 D Cache로 나뉜다.
  • Instruction Cache (I$): 메모리의 TEXT 영역 데이터를 다루는 캐시.
  • Data Cache (D$): TEXT 영역을 제외한 모든 데이터를 다루는 캐시.
• L2 Cache: 용량이 큰 캐시. 크기를 위해 L1 캐시처럼 나누지 않는다.
• L3 Cache: 멀티 코어 시스템에서 여러 코어가 공유하는 캐시.
• 디스크 캐시 : 주기억장치(RAM)와 보조기억장치(하드디스크) 사이에 존재하는 캐시

캐시 메모리 크기가 작은 이유는, SRAM 가격이 매우 비싸기 때문