快取和緩衝區的區別

快取和緩衝區都是用於臨時儲存資料的型別資料儲存層。緩衝區是主記憶體中用於在輸入和輸出資料傳輸期間儲存資料的區域。在計算機上程序間移動資料時，緩衝區非常有用。快取記憶體用於減少記憶體訪問時間並提高計算機速度。

閱讀本文以瞭解更多關於快取和緩衝區的資訊以及它們彼此之間的區別。

什麼是快取？

快取記憶體臨時儲存CPU經常使用的資訊、資料和程式。當需要資料時，CPU將自動訪問快取記憶體以實現更快的數 據訪問。這是因為伺服器RAM速度較慢，並且距離CPU較遠。當在快取記憶體中找到資料時，就會發生快取命中。快取命中允許處理器快速檢索資料，從而提高系統的整體效率。

每個快取塊的大小範圍為1到16位元組。快取記憶體儲存程式反覆使用的指令和資料，從而提高整體效能。這些臨時檔案和資訊位會隨著時間的推移佔用更多磁碟空間。

快取記憶體主要有三個級別，每個級別都有略微不同的功能。一級 (L1) 快取記憶體速度最快，因為它最小且最靠近處理器。二級 (L2) 位於處理器晶片上，容量更大，但速度較慢。三級 (L3) 快取記憶體容量最大，位於使用L2快取的計算機上。

快取型別

快取記憶體可以是以下型別：

• 一級快取 − 它們始終存在於處理器晶片上，訪問時間比處理器暫存器短得多，並且尺寸也小得多。

• 二級快取 − 它們位於主記憶體和快取記憶體之間。它也稱為二級快取，位於處理器上。

它們也稱為快取儲存器或RAM快取。記憶體快取很有用，因為大多數程式會重複訪問相同的資料或指令。透過儘可能多地將這些資訊儲存在SRAM中，計算機避免了訪問較慢的DRAM。

什麼是緩衝區？

緩衝區是在計算中用於在資料從一個位置移動到另一個位置時儲存資料的臨時儲存區域。緩衝區廣泛用於計算的許多方面，例如網路、I/O操作和視覺處理。

當接收資料的速率和處理資料的速率不同時，通常會使用緩衝區。大多數緩衝區是在軟體中實現的，通常由於其比硬碟驅動器快得多的訪問時間，因此將臨時資料儲存在更快的RAM中。

資料緩衝區中的資料物理儲存在儲存介質上。當我們移除緩衝區時，我們將丟失資料或頻寬利用率降低。

緩衝區型別

緩衝區可以是以下型別：

• 單緩衝區 − 使用一個緩衝區在兩個裝置之間傳輸資料或資訊。這裡的資料儲存在系統記憶體中。

• 雙緩衝區 − 這些緩衝區允許你使用兩個緩衝區在兩個裝置之間傳輸資料或資訊。在這裡，一個緩衝區可以進行處理，而資料或資訊被髮送到第二個緩衝區。它也被稱為“緩衝區交換”。

• 迴圈緩衝區 − 多於兩個緩衝區的集合稱為“迴圈緩衝區”。在這裡，每個緩衝區代表一個單元。使用迴圈緩衝區而不是雙緩衝區將提高資料傳輸速率。

快取和緩衝區的區別

下表突出顯示了快取和緩衝區的主要區別：

結論

快取通常比緩衝區更小、更快，並且它們可以使用複雜的演算法來管理儲存在其中的資料。另一方面，緩衝區通常更簡單直接，並且可以用於各種環境，包括網路以及音訊和錄影帶處理。快取是一種高速記憶體，用於儲存經常訪問的資料或指令。緩衝區是一個臨時儲存區域，用於儲存資料以進行處理或傳輸。

Md. Sajid

更新於：2023年3月2日

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