キャッシュメモリ

プログラムの本体はメモリ上にあり、CPUはメモリ上のプログラムを読み取って演算を行い、その結果を再びメモリに書き込みます。

パソコンを自分で組み立てる、あるいはメモリを交換するなど、パソコン本体の内部を見たことのある人も最近では多くなってきたと思いますが、CPUもメモリもマザーボード上に配置されています。CPUがメモリからデータを取り出す、あるいはメモリにデータを書き込む際には、マザーボード上を通ってデータが渡されるわけですが、この物理的な距離があるため、メモリとのデータのやりとりの速度が全体の処理速度を下げてしまうということはすぐに想像できるでしょう。

これを解決するためにキャッシュメモリという技術が発明されました。キャッシュメモリはCPU内部に配置された装置で、メモリ上のデータのコピーをCPU内部に記憶します。コピーされるデータは、CPUがメモリから取り出す頻度の多いデータで、これによって同じデータを何度もメモリから読み出す必要がなくなり、処理速度を格段に向上させたのです。

現在では多段階のキャッシュメモリを搭載したCPUが開発され、例えば2段階のものではCPUに近い方を「L1キャッシュ」（レベル1キャッシュ）、遠い方を「L2キャッシュ」と呼んでいます。