CPU 实际上从哪个内存读取数据？

Question

CPU 上的缓存并不存储数据，它只是加快访问速度。

对缓存的最基本解释是，当 CPU 从 RAM 读取特定字节时，该数据也会被复制到缓存中。下次 CPU 需要读取该字节时，内存控制器会发现它在缓存中，因此它不会缓慢地调用 RAM，而是直接将缓存中的数据传递给 CPU。

但这个解释存在两个具体问题：

缓存的大小是有限的。因此，当添加数据时，您最终需要删除（或“丢弃”）旧数据以腾出空间。有很多方法可以做到这一点，具体方法与本讨论无关，但重要的是，一段时间后，数据可能不再位于缓存中，然后您无论如何都必须转到主内存。
写入数据时，您还需要更新或删除缓存中之前存储在该地址的数据。处理此问题的主要方法有三种：
- 写回：使用写回方法，数据首先写入缓存，然后最终写入主内存。这对性能有很多好处，但在某些情况下可能会导致问题。
- 直写：使用直写方法，数据会同时写入缓存和主内存。与回写相比，其性能较低，但更安全。
- 绕写：使用绕写方法，数据直接写入主内存，然后从缓存中删除位于同一位置的数据。除非非常特殊，否则很少使用这种方法。

因此，要回答您关于 RAM 与 CPU 缓存的问题，从技术上讲两者都有，但几乎所有情况下数据最终都来自 RAM。如果您有兴趣进一步了解这方面的内容，我建议您阅读以下两篇维基百科文章：

现在，关于交换空间的问题，这是一个完全不同的概念，它与虚拟内存和分页有关。在这里解释这一点将导致我写出几篇维基百科文章的大部分内容，因此我直接向您指出相关文章：

Answer 1

CPU 上的缓存并不存储数据，它只是加快访问速度。

对缓存的最基本解释是，当 CPU 从 RAM 读取特定字节时，该数据也会被复制到缓存中。下次 CPU 需要读取该字节时，内存控制器会发现它在缓存中，因此它不会缓慢地调用 RAM，而是直接将缓存中的数据传递给 CPU。

但这个解释存在两个具体问题：

缓存的大小是有限的。因此，当添加数据时，您最终需要删除（或“丢弃”）旧数据以腾出空间。有很多方法可以做到这一点，具体方法与本讨论无关，但重要的是，一段时间后，数据可能不再位于缓存中，然后您无论如何都必须转到主内存。
写入数据时，您还需要更新或删除缓存中之前存储在该地址的数据。处理此问题的主要方法有三种：
- 写回：使用写回方法，数据首先写入缓存，然后最终写入主内存。这对性能有很多好处，但在某些情况下可能会导致问题。
- 直写：使用直写方法，数据会同时写入缓存和主内存。与回写相比，其性能较低，但更安全。
- 绕写：使用绕写方法，数据直接写入主内存，然后从缓存中删除位于同一位置的数据。除非非常特殊，否则很少使用这种方法。

因此，要回答您关于 RAM 与 CPU 缓存的问题，从技术上讲两者都有，但几乎所有情况下数据最终都来自 RAM。如果您有兴趣进一步了解这方面的内容，我建议您阅读以下两篇维基百科文章：

现在，关于交换空间的问题，这是一个完全不同的概念，它与虚拟内存和分页有关。在这里解释这一点将导致我写出几篇维基百科文章的大部分内容，因此我直接向您指出相关文章：

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