キャッシュメモリはパソコンの動作速度を高速化する装置の一つです。キャッシュは「cache」で「貯蔵庫」という意味です。ユーザーがパソコンに命令やデータを与えると、それがCPUを通ってメモリ*1に記憶されます。それから、CPUはメモリから命令やデータを１つずつ取り出して実行します。けれども、CPUは超高速に動作するため、メインメモリでは情報やり取りが滞ることがあります。これを助けるのがキャッシュメモリです。キャッシュメモリはCPU内に設けられているため動作速度が速いです。よく使う情報をこの中に蓄えておき、動作速度の遅いメモリに代わってCPUと情報をやり取りします。容量は少ないがスピーディーにデータを送り、高速化に役立っています。現在１次キャッシュメモリ、２次キャッシュメモリはともにCPUの内部にあり、そのクロックに合わせて動作するため、非常に高速に情報をやり取りできます。また、SRAM*2という高速なメモリチップが使われ、メインメモリよりもずっと高速に動作します。１次キャッシュメモリの容量はCPUによって異なるが６４〜１２８KBとなっており、容量は少ないが記憶装置の中でもっとも高速に動作します。２次キャッシュメモリは、２５６KB〜２MBと１次キャッシュメモリに比べて記憶容量は多いが動作速度は劣ります。けれども、やはりメインメモリよりは高速に動作し、CPUの命令処理を助けています。最近では、３次キャッシュメモリが搭載されたパソコンもあり、より高速に作業ができるように３次キャッシュメモリまでCPU内部にもうけている機種もあります。通常CPUはメモリ（メインメモリ）を介して命令を実行しています。CPUが１度目に命令を実行する場合は、メモリから読み込んだ命令をまず２次キャッシュメモリに記憶させ、そして１次キャッシュメモリに記憶させています。CPUが同じ命令を２度目に実行するときは、その命令をまず１次キャッシュメモリを探して処理します。１次キャッシュメモリはCPU内部にあってもっとも高速に呼び出すことができるからです。１次キャッシュメモリに目的の命令がない場合は、次に高速に動作する２次キャッシュメモリを探して処理します。そして２次キャッシュメモリにもない場合は、メインメモリにアクセスして命令を処理します。キャッシュメモリの容量が多いほど、低速なメインメモリへのアクセス数を減らすことができ、命令処理を高速化することができます。
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