캐시 메모리란?

캐시란 구동속도가 빠른 장치와 느린 장치에서 발생할 수 있는 병목현상을 줄여주기 위한 것을 의미한다.

 

cpu 캐시 메모리는 cpu가 대용량의 메인 메모리에 빠르게 접근하기 위해 cpu 칩 내부 혹은 바로 옆에 탑재하는 작은 메모리다. 상대적으로 처리 속도가 느린 메인 메모리를 보완 하여, 자주 사용 예상되는 데이터를 저장함으로써 cpu의 메모리 접근 속도를 향상시켜 처리속도 까지 올려주는 역할을 한다.

 

 

 

지역성

 

캐시가 효율적으로 동작을 하기 위해선, 캐시가 저장할 데이터가 지역성을 가져야 한다. 지역성이란 데이터 접근이 시간적 혹은 공간적으로 가깝게 일어나는 것을 의미한다.

 

시간적 지역성

특정 데이터가 한번 접근되었을 경우, 가까운 미래에 또 한번 데이터에 접근할 가능성이 높은 것을 시간적 지역성이라고 한다.

메모리 상의 같은 주소에 여러 차례 읽기 쓰기를 수행할 경우 상대적으로 작은 크기의 캐시를 사용해도 효율성을 꾀할 수 있다.

 

공간적 지역성

특정 데이터와 가까운 주소가 순서대로 접근되었을 경우를 공간적 지역성이라고 한다. CPU 캐시나 디스크 캐시의 경우 한 메모리 주소에 접근할 때 그 주소뿐 아니라 해당 블록을 전부 캐시에 가져오게 된다. 이때 메모리 주소를 오름차순이나 내림차순으로 접근한다면, 캐시에 이미 저장된 같은 블록의 데이터를 접근하게 되므로 캐시의 효율성이 크게 향상된다.