キャッシュメモリについて知る前に、CPUとメインメモリについて理解しなければなりません。

目次

中央処理装置または中央演算装置などと呼ばれます。

その名の通り、CPUは、送られてきたデータを用いて処理、計算をします。

ファイルの編集などはこの装置を使って行われています。

さて、CPUは、データの処理や計算をするものですが、

編集したファイルなどのデータを記憶して置く場所が必要です。

そこで登場するのが記憶装置なのですが記憶装置には種類が二つ存在します。

補助記憶装置

定番のものでいうとHDDやSSDなどがあげられます。

この補助記憶装置に、大量のデータが保存(記憶)されており、

必要に応じて、この保存されたデータをCPUで演算、処理します。

主記憶装置

さて、補助記憶装置では、データの保存(記憶)を行うと述べましたが、

それでは、主記憶装置ではなにをするのでしょうか？

答えは簡単で、主記憶装置でもデータの記憶を行います。

あれ？それじゃあ、主記憶装置いらなくない？

と思った方もいるかもしれません。しかし、

記憶という役割は同じなのですが主記憶装置には

補助記憶装置ではできない別の役割があります。

それはデータの高速読み書きです。補助記憶装置でも確かにデータの読み書きが可能です。

しかし、補助記憶装置でのデータの読み書きには大量の時間を必要とします。

そのため、データの読み書きを行うときまず、補助記憶装置に保存されている

データを主記憶装置に読みだします。

それをCPUを用いて、高速な読み書きを行い、完成したデータを

補助記憶装置に保存する。このように補助記憶装置とCPUの間に

主記憶装置を挟むことで、高速なデータの読み書きをすることができるのです。

CPUと主記憶装置について理解したところで、結局キャッシュメモリとは

何なのでしょうか？

キャッシュメモリはCPUの中に存在し、CPUがメインメモリとのデータの読み書き

を行う際に、メインメモリよりもさらに高速なデータの読み書きが可能な

キャッシュメモリという記憶装置を挟むことでより高速なデータの読み書きを

行うことを可能にしています。

てことは、キャッシュメモリの役割はメインメモリと同じ？

と思った方。大きく違いはありません。しかし、

補足すると、キャッシュメモリは記憶しておけるデータの量がとても少ないです。

そのため、データの読み書きを行う際にまず補助記憶装置から主記憶装置に

データを読みだします。そのあと、CPUに読みだす際にメインメモリからキャッシュメモリにもデータを

読み出して置きます。そして、CPUでデータの処理を行う際にまず、キャッシュメモリに必要なデータ

があるかの確認が行われ、あればそのデータを使い、なければメインメモリからデータを読み出します。

このようにして、キャッシュメモリがあることにより、通常よりもさらに高速なデータの読み書きが

可能となっているのです。