キャッシュメモリとは
キャッシュメモリは、CPUのすぐ近くにある、とても高速にアクセスできる小容量のメモリです。主記憶(RAM)とは異なる半導体(SRAM)を用い、CPUと主記憶の速度差を埋めるために搭載されます。これにより、CPUが主記憶を待つ時間を減らし、処理の流れを止めにくくします。
CPUは計算が速い一方、主記憶への読み書きはそれより遅く、待ち時間が生じます。キャッシュメモリは、よく使うデータや命令を一時的に手元に置くしくみです。作業机の上に必要な資料だけを出すイメージです。必要なものがすぐ取れるため、無駄な往復が減ります。
仕組みとして、最近使った、または次に使いそうな情報を写しておき、あれば即座に読み出します。なければ主記憶から取り寄せ、その結果をキャッシュにも保存します。これにより平均的なアクセス時間が短縮されます。場合によってはL1、L2、L3と階層化され、CPUに近い層ほど小さく高速です。
キャッシュメモリの利点は、CPUの待ち時間を減らし、プログラム全体の体感速度を高めることです。まとめると、キャッシュメモリは主記憶とCPUの橋渡し役として、限られた容量で頻出情報を素早く提供し、コンピュータの処理効率を底上げします。

