Cache介于主存和CPU之间，其速度比主存__①___容量比主存小很多；它的作用是弥补CPU与主存在__②___上的差异

Cache介于主存和CPU之间，它的速度比主存快但容量比主存小很多，因此可以缓存常用的数据和指令，以提高CPU的访问速度。它的作用是弥补CPU与主存之间的速度差异，因为CPU的运行速度很快，而主存的访问速度相对较慢，这会导致CPU的等待时间增加，影响计算机的运行效率。通过使用Cache，CPU可以更快地访问常用的数据和指令，提高计算机的运行效率。

相关问题

主存速度 Cache块的大小 Cache的映射方式 Cache容量哪个因素与Cache命中率无关？为什么？

主存速度是指从CPU访问主存的速度，Cache块的大小是指Cache中存储的数据块的大小，Cache的映射方式是指CPU访问主存中数据时，如何将数据存储到Cache中，Cache容量是指Cache中存储数据的总容量。

其中，Cache容量是与Cache命中率无关的因素。因为Cache命中率是指CPU从Cache中获取数据的比例，而Cache容量是指Cache中可以存储的数据量，这两者没有直接的关系。即使Cache容量很大，如果CPU访问的数据都没有被缓存在Cache中，那么Cache命中率也会很低。

而主存速度、Cache块的大小和Cache的映射方式都会影响Cache的命中率。主存速度越快，CPU从主存中获取数据的速度越快，从而提高了Cache命中率；Cache块的大小越大，可以缓存更多的数据，从而提高了Cache命中率；Cache的映射方式不同，会影响CPU访问主存中数据时如何将数据存储到Cache中，从而影响Cache命中率。

若Cache的速度是主存的6倍，试问有Cache和无Cache相比，速度约提高多少倍。

假设Cache占主存容量的1/10（常见的比例），则有Cache时，CPU在访问数据时有可能先在Cache中找到，而无需访问主存。这样一来，CPU访问数据的速度就会大大提高，可以认为CPU的速度变成了主存速度加上Cache访问时间的加权平均数。

假设主存访问时间为t1，Cache访问时间为t2，则有Cache时CPU的速度为：

速度1 = 主存速度 / t1 + Cache速度 / t2

无Cache时CPU的速度为：

速度2 = 主存速度 / t1

因为Cache速度是主存速度的6倍，所以t2 = t1 / 6，代入前面的公式有：

速度1 = 主存速度 / t1 + (6 * 主存速度) / t1
= 7 * 主存速度 / t1

速度2 = 主存速度 / t1

所以，有Cache与无Cache相比，速度约提高了7倍。