Die Hauptunterschied zwischen Cache und RAM ist, dass die Cache ist eine schnelle Speicherkomponente, die häufig von der CPU verwendete Daten speichert, während RAM ein Rechengerät ist, das Daten und Programme speichert, die derzeit von der CPU verwendet werden.

Cache ist eine kleinere und schnelle Speicherkomponente im Computer. Es enthält die Kopien der Daten, die üblicherweise von der CPU verwendet werden. Auf der anderen Seite ist RAM der primäre Speicher, der Programme und Daten speichert, die gerade verwendet werden. Es hilft der CPU, innerhalb kürzester Zeit auf Daten zuzugreifen. Cache ist schneller als RAM. Wenn die Daten im Cache nicht verfügbar sind, greift die CPU auf den RAM zu.

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Was ist Cache?

Der Cache speichert die von der CPU häufig verwendeten Daten. Die CPU überprüft zuerst den Cache auf die benötigten Daten. Der Arbeitsspeicher ist zwar schnell, aber nicht so schnell wie der Cache. Daher ist das Speichern der üblicherweise benötigten Daten im Cache vorteilhaft, um die Rechengeschwindigkeit zu erhöhen.

Abbildung 1: Cache und RAM

Es gibt drei Arten von Caches. Der Level-1-Cache ist der kleinste. Es befindet sich innerhalb der CPU oder des Prozessors. Es läuft also mit der gleichen Geschwindigkeit wie die CPU. Level 2 und Level 3 Caches sind extern. Der Level-2-Cache ist größer als der Level-1-Cache. Wenn die erforderlichen Daten im Level-1-Cache nicht verfügbar sind, überprüft die CPU den Level-2-Cache. Wenn die erforderlichen Daten nicht sowohl im Level-1- als auch im Level-2-Cache verfügbar sind, überprüft die CPU den Level-3-Cache. Wenn die erforderlichen Daten in keinem dieser Caches verfügbar sind, greift die CPU auf den RAM zu. Level 1 Cache ist der schnellste Cache von allen. Eine CPU kann mehrere Kerne haben. Ein Core ist die Ausführungseinheit der CPU. Jeder Kern kann separate Level-1- und Level-2-Caches haben. Der Level-3-Cache wird von allen Kernen geteilt.

Was ist RAM

RAM wird auch als bezeichnet Haupterinnerung oder der Hauptspeicher. Normalerweise werden die Programme auf der Festplatte gespeichert. Die CPU benötigt mehr Zeit, um auf die Festplatte zuzugreifen. Daher werden die Programme, die ausgeführt werden sollen, in den RAM gebracht, damit sie schneller ausgeführt werden können. Der Zugriff auf Daten aus dem RAM dauert im Vergleich zum Zugriff auf Daten von einem sekundären Speichermedium wie Festplatte und Solid State Drive nur kurze Zeit.

Abbildung 1: RAM

RAM steht für Arbeitsspeicher. Es handelt sich um einen flüchtigen Speicher, der einen kontinuierlichen Stromfluss benötigt, um die Daten zu erhalten. Unterbrechungen oder Stromausfälle können die im RAM gespeicherten Daten löschen. Es kann 32-Bit- oder 64-Bit-Datenpfade haben. Dies bezieht sich auf die Anzahl der Bits, die in 1 Taktzyklus übertragen werden. Ein Computer mit mehr RAM hat eine höhere Leistung.

Es gibt hauptsächlich zwei Arten von RAM, die SRAM (Static RAM) und DRAM (Dynamic RAM) genannt werden. Der DRAM besteht aus einem Kondensator und einem Transistor. Der Kondensator kann sich ändern, entladen und die logische Eins und die logische Null darstellen. Durch den Kondensator entsteht ein Leckstrom, der dazu führt, dass der Kondensator Ladung verliert. Dadurch kann der Inhalt im DRAM gelöscht werden. Daher erfordert DRAM konstante Auffrischzyklen, um Daten zu behalten. Darüber hinaus enthält SRAM Flip-Flops zum Speichern von Daten. Es erfordert keine Auffrischzyklen, um Daten wie im DRAM beizubehalten. SRAM ist schnell und teuer als DRAM.

Beziehung zwischen Cache und RAM

Unterschied zwischen Cache und RAM

Definition

Cache ist eine Komponente im Computer, die Daten speichert, damit zukünftige Anfragen nach diesen Daten schneller bedient werden können. RAM ist eine Form der Computerdatenspeicherung, in der Daten und Maschinencode gespeichert werden, die derzeit verwendet werden.

Geschwindigkeit

RAM ist schneller als sekundäre Speichermedien, aber nicht so schnell wie der Cache.

Kosten

Obwohl RAM teuer ist, ist es als Cache nicht teuer.

Kapazität

Die Cache-Kapazität ist kleiner als die des RAM, das eine höhere Kapazität hat.

Verwendungszweck

Der Cache hält von der CPU häufig verwendete Daten. RAM enthält Programme und Daten, die derzeit von der CPU ausgeführt werden.

Abschluss

Sowohl Cache als auch RAM sind flüchtiger Speicher. Der Unterschied zwischen Cache und RAM besteht darin, dass der Cache eine schnelle Speicherkomponente ist, die die häufig von der CPU verwendeten Daten speichert, während RAM eine Rechenvorrichtung ist, die Daten und Programme speichert, die derzeit von der CPU verwendet werden. Kurz gesagt, der Cache ist schneller und teurer als RAM.

Referenz:

1. CPU-Cache erklärt – Was ist Cache-Speicher?, Animierte Videos von PowerCert, 27. November 2016, hier verfügbar.2. RAM Explained – Random Access Memory, PowerCert Animated Videos, 2. Oktober 2016, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Cache-Basic-Block-Diagramm“ von Kapil Garg (CC BY 2.0) über Flickr2. „942645“ (CC0) über pxhere