RAM vs Cache Memory
Der Speicher eines Computers ist in einer Hierarchie organisiert und unter Berücksichtigung der Zeit, die für den Zugriff benötigt wird, der Kosten und der Kapazität. RAM und Cache-Speicher sind zwei Mitglieder in dieser Speicherhierarchie. RAM (Random Access Memory) ist der primäre Speicher, der in einem Computer verwendet wird. Auf seine einzelnen Speicherzellen kann in beliebiger Reihenfolge zugegriffen werden, weshalb er als Direktzugriffsspeicher bezeichnet wird. RAMs werden in zwei Kategorien unterteilt: statisches RAM (SRAM) und dynamisches RAM (DRAM). Der Cache-Speicher ist ein spezieller Speicher, der von der CPU (Central Processing Unit) eines Computers verwendet wird, um die durchschnittliche Zeit für den Zugriff auf den Speicher zu verringern.
Was ist RAM?
RAM wird auch als Hauptspeicher eines Computers bezeichnet. Es ist ein flüchtiger Speicher, in dem die im Speicher gespeicherten Daten verloren gehen, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet wird. RAMs werden in zwei Kategorien unterteilt: statisches RAM (SRAM) und dynamisches RAM (DRAM). SRAM verwendet Transistoren zum Speichern eines einzelnen Datenbits und muss nicht regelmäßig aktualisiert werden. Der DRAM verwendet einen separaten Kondensator zum Speichern jedes Datenbits und muss regelmäßig aktualisiert werden, um die Ladung in den Kondensatoren aufrechtzuerhalten. In modernen Computern ist RAM in Modulen organisiert, die aktualisiert werden können. Dies würde es sehr einfach ermöglichen, die RAM-Kapazität zu erhöhen oder Schäden zu beheben.
Was ist Cache-Speicher?
Der Cache-Speicher ist ein spezieller Speicher, der von der CPU verwendet wird, um die durchschnittliche Zeit für Speicherzugriffe zu verringern. Der Cache-Speicher ist relativ kleiner und auch schneller und speichert die Daten des Hauptspeichers, auf die am häufigsten zugegriffen wird. Wenn eine Anforderung zum Lesen des Speichers besteht, wird der Cache-Speicher überprüft, um festzustellen, ob diese Daten im Cache-Speicher vorhanden sind. Befinden sich diese Daten im Cache-Speicher, muss nicht auf den Hauptspeicher zugegriffen werden (der Zugriff dauert länger), wodurch die durchschnittliche Speicherzugriffszeit verkürzt wird. In der Regel gibt es separate Caches für Daten und Anweisungen. Der Datencache wird normalerweise in einer Hierarchie von Cache-Ebenen eingerichtet (manchmal auch als mehrstufige Caches bezeichnet). L1 (Level 1) und L2 (Level 2) sind die obersten Caches in dieser Hierarchie von Caches. L1 ist der dem Hauptspeicher am nächsten liegende Cache und der Cache, der zuerst überprüft wird. Der L2-Cache ist der nächste in der Zeile und der dem Hauptspeicher am nächsten liegende. L1 und L2 unterscheiden sich in Zugriffsgeschwindigkeit, Standort, Größe und Kosten.
Was ist der Unterschied zwischen RAM und Cache-Speicher?
In der Speicherhierarchie ist der Cache-Speicher im Vergleich zum RAM der Speicher, der näher an der CPU liegt. Der Cache-Speicher ist im Vergleich zum RAM viel schneller und auch teuer. Die Kapazität des RAM-Speichers ist jedoch größer als die Kapazität des Cache-Speichers. Ferner ist der Cache-Speicher auch als Hierarchie als L1-, L2- und L3-Caches organisiert, die sich in Geschwindigkeit, Kosten und Kapazität unterscheiden.
