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캐쉬(cache)란
데이터를 임시로 저장해두는 고속의 저장공간을
말합니다. 컴퓨터 부품들간에는 속도가
동일하지 않은 경우가 많은데 이런 경우
캐쉬가 중간에서 완충역할을 하며 느린
부품의 데이터를 보다 고속으로 읽을 수
있게 합니다.
예를들어
CPU와 메인 메모리간의 데이터 전송 체계에서
두 부품은 상당한 속도 차이가 있습니다. 빠른 CPU가 매번 상대적으로 느린
메모리에서 데이터를 읽게 되면 속도 저하가
많이 발생하게 되므로 자주 읽는 데이터를
(메인 메모리에 비해 빠른) 캐쉬 메모리에
저장해놓고 바로 읽어와 보다 빠른 속도를 낼 수 있습니다.
메인
메모리에 비해 고속으로 동작하는 캐쉬
메모리는 단가가 매우 높은 편이기 때문에
메인 메모리에 비해 작은 용량이 내장됩니다.
최근에 출시되는 프로세서에는 대부분
2종류 이상의 캐쉬가 내장되며 일반 PC용
프로세서는 L1 캐쉬와 L2 캐쉬까지 탑재되는
경우가 많습니다. L1 캐쉬는 내부 캐쉬(Internal
Cache)라고 하여 프로세서의 코어 내에
장착되는 캐쉬이며, L2 캐쉬는 외부 캐쉬(External
Cache)로 프로세서 코어 밖에 존재하게
됩니다. 최근에 나온 프로세서에서 L2
캐쉬는 대부분 프로세서의 코어 밖, 다이
내에(on die) 존재합니다.
일반
PC용 프로세서는 L1, L2 캐쉬까지만 사용하는
경우가 많지만, 특별히 고성능 환경에
사용할 프로세서는 L3 캐쉬가 내장되는
경우도 있습니다. 서버나 워크스테이션에
사용되는 인텔 제온, 또는 게임, 멀티미디어
매니아를 위한 펜티엄4 익스트림 에디션과
같은 프로세서는 대용량의 L3 캐쉬를 내장하고
있기도 합니다.
캐쉬
메모리는 용량이 클수록 평균적으로 좋은
성능을 발휘하게 되지만 일정 정도 이상의
용량을 넘어서면 캐쉬 용량의 증가에 비해
성능 향상율이 떨어지게 됩니다. 또한
비싼 단가도 부담이 되기 때문에 L3 캐쉬는
일반 프로세서에는 잘 사용되지 않으며
위와 같은 특수한 경우에만 탑재됩니다.
최근
PC 사양을 볼 때는 L2 캐쉬의 용량을 가지고
많이 평가를 합니다. 펜티엄 4 프로세서의 경우
노스우드 코어의 펜티엄4는 512KB, 신형
프레스콧은 1MB의 L2 캐쉬가 내장되어
있으며, 펜티엄 M은 배니어스 코어의 프로세서는
1MB가, 신형 도선 코어의 프로세서는 2MB가
내장되어 있습니다. 셀러론 프로세서들은
L2 캐쉬가 절반 또는 1/4 정도입니다.
캐쉬라는
용어는 CPU와 메모리간의 사이뿐 아니라
메모리와 하드디스크간의 디스크 캐쉬,
웹브라우저를 사용하는 클라이언트 PC와
서버 사이의 웹브라우저 캐쉬 등도 있습니다.
과거
도스 시절에는 노턴 캐쉬나 하이퍼디스크,
스마트드라이브와 같은 디스크 캐쉬 프로그램들이
유용하게 사용되기도 하였지만 윈도가
보편화된 현재에는 디스크 캐쉬 프로그램에
관심을 갖는 사용자는 많이 줄어들게 되었습니다.
웹브라우저 캐쉬의 경우 대표적 웹브라우저인
익스플로러에서는 임시 인터넷 파일이라는
항목으로 사용되고 있습니다.
기타
캐쉬에 대한 다른 사항은 노트북 강좌 63번(CPU
작동의 윤활유 Cache)과 노트북 강좌 141번(버퍼와
캐쉬)을 참고하시기 바랍니다.
<< 2004년 9월 6일 김근태 >>
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