L2キャッシュとは何ですか？

レベル2またはL2キャッシュは、コンピューターのパフォーマンスを向上させるためのマルチレベルストレージ戦略の一部です。 現在のモデルは、L1、L2、およびL3と呼ばれる最大3レベルのキャッシュを使用し、それぞれが非常に高速なコンピューター処理ユニット（CPU）と非常に低速なランダムアクセスメモリ（RAM）の間のギャップを埋めます。 デザインは進化し​​ていますが、L1キャッシュはほとんどの場合CPUに組み込まれていますが、L2キャッシュは通常マザーボードに組み込まれています（L3キャッシュが存在する場合）。 ただし、一部のCPUはL1キャッシュと同様にL2キャッシュを組み込むようになり、L3キャッシュを組み込むCPUもあります。

CPUキャッシュの役割はデータ要求を予測することです。そのため、たとえばユーザーが頻繁に使用するプログラムをクリックすると、そのプログラムを実行するために必要な命令はすぐにキャッシュに保存されます。 これが発生すると、CPUは遅延なくリクエストを処理できるため、コンピューターのパフォーマンスが大幅に向上します。 CPUは最初にL1キャッシュをチェックし、次にL2およびL3キャッシュをチェックします。 必要なデータのビットが見つかった場合、これはキャッシュヒットですが、キャッシュがリクエストを予期しない場合、CPUはキャッシュミスを取得し、より遅いRAMまたはより遅いハードドライブからデータをプルする必要があります。

データのビットを保持するのはCPUキャッシュの仕事なので、なぜ複数のレベルのキャッシュがあるのか​​疑問に思うかもしれません。 L1キャッシュを大きくすることができるのに、なぜL2キャッシュがあり、L3がずっと少ないのですか？

答えは、キャッシュが大きいほど、待ち時間が長くなるということです。 小さなキャッシュは、大きなキャッシュよりも高速です。 全体的なパフォーマンスを最適化するには、CPUに最も近い最小で最速のキャッシュを使用し、次にL2キャッシュのプールを少し大きくし、L3キャッシュのプールをさらに大きくすることで最良の結果が得られます。 アイデアは、最も頻繁に使用される命令をL1に保持し、L2キャッシュが次に必要となる可能性のあるデータのビットを保持し、L3がそれに続きます。 CPUがL1キャッシュに存在しないリクエストを処理する必要がある場合、L2キャッシュ、L3キャッシュの順にすばやくチェックできます。

キャッシュ設計は、CPUとシステムのパフォーマンスの向上に直接関与するため、競争の激しいマイクロプロセッサ市場における重要な戦略です。 マルチレベルキャッシュは、安価なダイナミックRAM（DRAM）チップよりも高価なスタティックRAM（SRAM）チップで構成されています。 DRAMおよびSDRAM（SDRAM）チップは、通常RAMと呼ばれるものです 。 SRAMとSDRAMチップを混同しないでください。

新しいコンピューターを見るときは、L1、L2、およびL3キャッシュの量を確認してください。 他の条件がすべて同じであれば、CPUキャッシュが多いシステムはパフォーマンスが向上し、同期キャッシュは非同期キャッシュよりも高速です。