캐시와 레지스터의 차이점에 대해 설명해주세요

이미지 출처, 참고 : https://melonicedlatte.com/computer/2018/11/07/190754.html

캐시

• CPU와 메인 메모리 사이 에서 두 속도 차이로 인해 병목 현상을 줄이기 위해 사용되는 범용 메모리이다.

• 자주 사용하는 데이터나 값을 복사해 두는 임시 저장소이다.( 캐시의 접근 시간에 비해 원래 데이터를 접근하는 시간이 오래걸리는 경우등에 대비해서 시간을 절약하고 싶은 경우에 사용된다.

• 저장공간이 작고 비용이 비싸지만 빠른 성능을 제공한다

• 3개의 레이어로 나뉘어져 L1,L2,L3로 여러 단게로 나뉘어서 숫자가 작을수록 용량이 작고 빠르다

• 프로그램에서 직접적으로 읽거나 쓸 수 없고 MMU가 내부적 으로 제어합니다.

• 여기서 다시 사용할 가능성을 이야기 하면서 적중률의개념이 사용된다.공통점이 무엇인가요?

레지스터

• 메모리 계층의 최상위에 위치하며 가장 빠른속도로 접근 가능하다

• CPU가 요청을 처리하는 데이터의 임시저장 공간

• 작고 비싸지만 연산속도가 아주 빠르다

• 레지스터의 종류

  • AC (Accumulator) :연산 결과 데이터를 일시적으로 저장하는 레지스터

  • IR (Instruction Register) :가장 최근에 인출된 명령어(현재 실행 중인 명령어)가 저장되어 있는 레지스터

  • MAR (Memory Address Register) :PC에 저장된 명령어 주소가 사용되기 전에 일시적으로 저장되는 주소 레지스터

  • MBR (Memory Buffer Register) :기억장치에 저장될 데이터 혹은 읽혀진 데이터가 일시적으로 저장되는 버퍼 레지스터

공통점

어떤 명령어나 데이터를 저장해두는 저장 공간이라는 것이다.

차이점

캐시는 CPU와 별도로 존재하는 공간이며 메인 메모리와 CPU간의 속도 차이를 극복하기 위해 존재하는 저장공간이며 레지스터는 CPU 안에서 연산을 처리하기 위해 데이터를 저장하는 공간이라는 것이다.

• Long Tail 법칙 ( 자주 요구하는 데이터중 20프로정도 요구한것이 시스템 리소스의 대부분을 차지한다)

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참고

참고 링크