Unter Cache Memory versteht man einen High-Speed-Speicher, der zum Zwischenspeichern von Daten dient, die der Prozessor häufig benötigt. Der Prozessor kann auf im Cache gespeicherte Daten wesentlich rascher zugreifen als auf Daten und Befehlssätze im Hauptspeicher.Cache Level 1 und Cache Level 2
Man unterscheidet zwei Cache-Level: Den auch als Primären oder Level 1-Cache bezeichneten internen Cache, der sich in der Regel im Prozessor befindet; und den auch als Sekundären oder Level 2-Cache bezeichneten externen Cache auf dem Motherboard.
Die Größe des internen Cache reicht bei gängigen PCs von 1 KB bis zu 32 KB, während beim externen Cache Kapazitäten von 64 KB bis zu ein MB zu finden sind. Wenn von Cache-Erweiterungen die Rede ist, bezieht sich das immer auf den externen Cache. Moderne Motherboards verfügen im allgemeinen über Sockel für Cache-Module, zum Teil auch über sogenannte "Cache Expansion Sockets" zur Erweiterung des Cache-Speichers. Den internen Cache zu erweitern würde dagegen bedeuten, den Prozessor auszutauschen.
Wie arbeitet Cache?
Wenn der Cache Controller eine bestimmte Befehlssequenz aus dem Hauptspeicher abruft, werden gleichzeitig die logisch darauf folgenden Sequenzen mit im Cache zwischengespeichert. Das erhöht die Chance, daß die nächsten von der CPU angeforderten Daten sich bereits im Cache befinden.
Wieviel Cache ist erforderlich?
Bei einem Motherboard mit einem 100-MHz-Intel-Prozessor erfordert es etwa 180 ns, wenn die CPU eine Information vom Hauptspeicher abruft, während der Aufruf einer Information aus dem Cache-Speicher lediglich 45 ns benötigt. Angesichts des enormen Geschwindigkeitsvorteils wäre es auf den ersten Blick das Beste, den gesamten Hauptspeicher durch Cache Memory zu ersetzen. Allerdings werden für Cache-Speicher in der Regel SRAM Chips (Static RAM) verwendet, die mehr als sechsmal so teuer sind wie die für den Hauptspeicher verwendeten DRAM Chips.
Die ersten 256 KB sparen eine Menge Zeit, indem sie die von der CPU am häufigsten abgerufenen Befehle zwischenspeichern. Weitere 256 KB Cache hinzuzufügen, steigert die Performance des Rechners nicht entfernt so sehr wie die ersten 256 KB.
Aktuelle Entwicklungen auf dem Speichermarkt:
Jahreshoch am Chip-Markt
Der weltweite Absatz von Halbleitern stieg im September 1997 um rund 25 Prozent und erreichte ein Volumen von 13,8 Milliarden Dollar. Das bedeutet das höchste Monatsergebnis seit Dezember 1995. Von der Umsatzsteigerung profitierten alle Chip-Kategorien. Die Spitzenposition erreichten MOS Micro Logic mit Verkäufen im Wert von 5,3 Milliarden Dollar. Darüber hinaus verbesserten im Jahresvergleich außer analogen Halbleitern alle Chip-Typen ihr Ergebnis. Die Verkäufe erreichten im dritten Quartal 1997 einen Wert von 35,3 Milliarden Dollar gegenüber 30,8 Milliarden Dollar. im Vergleichszeitraum des Vorjahres.
Sinnvoll wäre es, den Hauptspeicher durch Cache Memory zu ersetzen.
Marina Sajitz, Kingston Technology Europe