4.3.1. A processzor és a központi memória között elhelyezkedő cache tárak

A cache tárolók alkalmazásának szükségessége, a cache fogalmának meghatározása

Ha a processzornak korábban van szüksége egy adatra a központi tárból, mint azt a (DRAM áramkörökből felépített) memória adni tudná, akkor a processzor ún. várakozó állapotba kerül. Ekkor semmilyen műveletet nem képes elvégezni addig, amíg a memóriától az igényelt adatot meg nem kapja. Nyilvánvaló, hogy ezek a várakozási állapotok a teljes számítógépes rendszer műveletvégző képességét lényegesen leronthatják. A megoldást a processzor és a főtár közé behelyezett gyorsabb, de drágább SRAM áramkörből felépített és főtárnál kisebb kapacitású puffertároló, a cache jelenti, ahová bemásoljuk a főtár blokkjait. (A teljes központi memória felépítése SRAM áramkörökből igen drága megoldás lenne). Összegezve, a cache tárolókat a következőképpen definiálhatjuk:

A cache vagy más néven gyorsító tárolók az utasítások és adatok átmeneti tárolására szolgáló, viszonylag kisméretű, gyors memóriapufferek, melyek a főtár blokkjainak másolatát tartalmazzák, önálló vezérléssel rendelkeznek és a felhasználó számára láthatatlanok (elérhetetlenek). A cache fogalmának meghatározásában blokk alatt a főtár rekeszeinek olyan egymás utáni sorozatát értjük, melynek bemásolása a cache-be egy lépésben megtörténhet.

A cache vezérlő egy „intelligens” áramkörökből felépített hardver egység. (Intelligencia alatt ez esetben az értendő, hogy például a vezérlő képes a különböző bemásolási és adatvisszaírási stratégiák, algoritmusok kezelésére.)