1. 캐시 (Cache)
ㅇ 통상, 컴퓨터 메모리 버퍼를 지칭함
- CPU와 주기억장치 사이에 존재하는 버퍼 형태의 고속의 기억장치
ㅇ CPU에서, 메모리로부터 레지스터로 데이터를 읽어들일때,
- 일단 캐시 메모리에 캐시라인 이라는 단위로 데이터를 읽고, 그 데이터를 레지스터로 옮김
- 캐시라인 크기는 CPU 종류 마다 달라짐
2. 캐쉬 사용 상의 특징
ㅇ CPU와 주기억장치 사이의 속도의 차이를 완화시킴 (메모리 읽기 속도 개선용)
- 만일 수행시에 필요로 하는 명령어나 자료가 캐쉬에 있으면, 고속으로 수행이 가능하고,
- 캐쉬에 없으면, 주기억 장치에서 새로 읽어들임
ㅇ 메모리 계층 구조에서 매우 중요한 역할 수행, 시스템 전체 성능에 큰 영향을 미침
3. 캐싱 알고리즘, Hit율
ㅇ 캐싱 알고리즘 종류
- LFU (Least Frequently Used)
. 캐시 내 가장 덜 찾는 항목 먼저 삭제
- LRU (Least Recently Used)
. 캐시 내 가장 오래된 항목 먼저 삭제
ㅇ 찾는 자료가 cache에 존재하는 비율을 `hit 율`이라 하고,
- hit 율이 높을수록 cache의 기능이 향상됨
4. 캐쉬 메모리
ㅇ 시스템 메모리와 CPU(프로세서)의 속도 차를 보상하기 위한 방법
- 시스템 메모리 보다 속도가 더 빠른 Cache 메모리를 사용
. 例) 플립플롭(Flip-flop), 레지스터(Register), 고속의 SRAM 등
ㅇ CPU 캐쉬 메모리 종류
- L1 cache (Level 1 cache, Primary cache, 1차 캐쉬) 메모리
. 프로세서 core에 내장된 cache 메모리
- L2 cache (Level 2 cache, Secondary cache, 2차 캐쉬) 메모리
. 프로세서 안에 내장된 것이 아니라 메인보드나 카트리지에에 장착
5. [참고사항]
ㅇ 인터넷의 웹 페이지 캐싱 : ☞ HTTP 캐시 참조
- 웹 브라우저, 프록시 서버, CDN 등이 동일한 웹 자원(이미지, HTML, JS 등)을
재사용하기 위해 저장하는 메커니즘
ㅇ DNS 캐시 : 도메인 이름과 IP 주소 간의 매핑 결과를 일정 기간 저장
- 같은 도메인 요청 시 빠른 응답 가능 및 불필요한 DNS 쿼리 감소
ㅇ NAPT 캐시 : NAT 장비에서, 여러 내부 사설 IP 주소가 하나의 공인 IP 주소를 공유할 때,
- 각 연결의 구분 및 (IP + Port) 매핑을 유지하기 위한, 캐시(세션 테이블)에는,
- 내부 IP, 내부 포트, 외부 IP, 외부 포트 등이 기록되어 NAT 변환을 빠르게 처리케 함
ㅇ 디스크 캐시 : HDD/SSD 등의 I/O 성능을 보완하기 위한 캐시 메모리
- 운영체제나 스토리지 장치에서 읽기/쓰기 데이터를 임시 저장