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キャッシュとは高速なデータ交換が可能なメモリのことで、メモリよりも先にCPUとデータのやり取りを行うため、非常に高速です。 L1 キャッシュ (レベル 1 キャッシュ) は、CPU の 1 次キャッシュです。内蔵L1キャッシュの容量と構造はCPUの性能に大きく影響しますが、キャッシュメモリはスタティックRAMで構成され複雑な構造となっており、CPUのダイ領域をあまり大きくできない場合は容量が大きくなります。 L1 キャッシュが十分ではありません。大きくしすぎた可能性があります。一般に、L1 キャッシュの容量は 32 ～ 256KB が一般的です。 L2 キャッシュ (二次キャッシュ) は、CPU の二次キャッシュであり、内部チップと外部チップに分かれています。内部オンチップ L2 キャッシュはメイン周波数と同じ速度で動作しますが、外部 L2 キャッシュはメイン周波数の半分でのみ動作します。 L2 キャッシュ容量も CPU のパフォーマンスに影響します。原則として、大きいほど良いです。通常のデスクトップ CPU の L2 キャッシュは、一般に 128KB ～ 2MB 以上です。ノートブック、サーバー、ワークステーションで使用される CPU の L2 キャッシュは、最大 1MB ～ 3MB までです。

キャッシュはメモリ内の少量のデータのコピーにすぎないため、CPU がキャッシュ内のデータを探しても、見つからない可能性があります (データはメモリからメモリにコピーされないため)。この時点でも、CPU はデータを見つけるためにメモリにアクセスするため、システムの速度が低下しますが、CPU はデータをキャッシュにコピーするため、次回はデータをメモリから取得する必要がなくなります。時間の変化に伴い、最も頻繁にアクセスされたデータは静的なものではなくなります。つまり、先ほどまで頻繁にアクセスされなかったデータは、今では頻繁にアクセスされる必要があります。キャッシュ内のデータが最も頻繁にアクセスされるようにするには、キャッシュ内のデータを特定のアルゴリズムに従って頻繁に置き換える必要があると言われています。

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