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「メインメモリ」と「キャッシュメモリ」の違い

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予備知識


用語意味
メモリパソコンさんが作業するときに使う机
CPU実際に計算したり、あれやこれやの処理を実行するパソコンさんの部品
キャッシュよく使うデータを取り出しやすいところに準備しておく仕組み

それぞれの用語の意味


用語意味
メインメモリいわゆる「メモリ」のこと。CPUさんが直接読み書きできる記憶装置
キャッシュメモリCPUとメインメモリの仲立ちをする役割のメモリ

似ているところ


どちらもメモリです。パソコンさんの作業机です。


「メインメモリ」と「キャッシュメモリ」の違い1

違うところ


役割が違います。

メインメモリは、普通の人から「パソコンのメモリ」と呼ばれているメモリです。

コンピュータさんがお仕事をするとき、ハードディスクCDに保管してあるデータをメインメモリに渡します。


「メインメモリ」と「キャッシュメモリ」の違い2

そして、メモリがCPUとやり取りすることによって、CPUに必要なデータが渡ります。


「メインメモリ」と「キャッシュメモリ」の違い3

キャッシュメモリは、このメインメモリとCPUの仲立ちをするのが仕事です。
先ほどのメインメモリの説明は、ちょっとだけ嘘なのです。

ハードディスクやCDに保管してあるデータを受け取ったメインメモリは、その中でもよく使うデータをキャッシュメモリに渡しておきます。


「メインメモリ」と「キャッシュメモリ」の違い4

そして、キャッシュメモリがCPUとやり取りすることによって、CPUに必要なデータが渡ります。


「メインメモリ」と「キャッシュメモリ」の違い5

キャッシュメモリがあるのは、メインメモリが鈍くさいからです。

メインメモリはCPUを満足させられるほど仕事が速くありません。
そこで、メインメモリより容量は少ないけど高速なメモリであるキャッシュメモリに、よく使うデータを預けておきます。

CPUは、よく使うデータをメインメモリではなくキャッシュメモリから取り出します。

キャッシュメモリの方がメインメモリより速いです。
その分、CPUは速くデータを取り出せます。
つまり、CPUは速く仕事ができるわけです。

これがキャッシュメモリの存在理由です。


備考


キャッシュメモリにも

1.CPUの近くにあって、高速だけど容量が少ないキャッシュメモリ
2.1よりCPUの遠くにあって、1より遅いけど、1より容量が多いキャッシュメモリ
3.2よりCPUの遠くにあって、2より遅いけど、2より容量が多いキャッシュメモリ


のように種類があります。
それぞれ

1.1次キャッシュメモリ
2.2次キャッシュメモリ
3.3次キャッシュメモリ


と呼ばれています。

CPUさんは、まず1次キャッシュメモリに「これ、ある?」と聞きます。
なければ、2次キャッシュメモリに「これ、ある?」と聞きます。
なければ、3次キャッシュメモリに「これ、ある?」と聞きます。
なければ、メインメモリに聞きます。

物によっては3次キャッシュメモリまである場合もあります。
1次キャッシュメモリしかない場合もあります。


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