Trình bày nguyên lý lưu gần (caching) sử dụng trong máy tính. Nêu các ví dụ minh họa từ đời thường ?

Cache là bộ nhớ đệm của CPU,cache nằm trong CPU ngay cạnh lõi xử lý .CPU muốn đọc hay ghi một vị trí trên Ram thì trước hết nó sẽ tìm trong L1 cache xem có sẵn dữ liệu đó không nếu không nó sẽ tìm trong các bộ nhớ cache còn lại .Cache giúp giảm tình trạng thắt nút cổ chai giữa ram và cpu

Cache memory
Là loại memory có dung lượng rất nhỏ (thường nhỏ hơn 1MB) và chạy rất lẹ (gần như tốc độ của CPU). Thông thường thì Cache memory nằm gần CPU và có nhiệm vụ cung cấp những data thường (đang) dùng cho CPU. Sự hình thành của Cache là một cách nâng cao hiệu quả truy cập thông tin của máy tính mà thôi. Những thông tin bạn thường dùng (hoặc đang dùng) thường được chứa trong Cache, mổi khi xử lý hay thay đổi thông tin, CPU sẽ dò trong Cache memory trước xem có tồn tại hay không, nếu có nó sẽ lấy ra dùng lại còn không thì sẽ tìm tiếp vào RAM hoặc các bộ phận khác. Lấy một ví dụ đơn giản là nếu bạn mở Microsoft Word lên lần đầu tiên sẽ thấy hơi lâu nhưng mở lên lần thứ nhì thì lẹ hơn rất nhiều vì trong lần mở thứ nhất các lệnh (instructions) để mở Microsoft Word đã được lưu giữ trong Cache, CPU chỉ việc tìm nó và xài lại thôi.
Lý do Cache memory nhỏ là vì nó rất đắt tiền và chế tạo rất khó khăn bởi nó gần như là CPU (về cấu thành và tốc độ). Thông thường Cache memory nằm gần CPU, trong nhiều trường hợp Cache memory nằm trong con CPU luôn. Người ta gọi Cache Level 1 (L1), Cache level 2 (L2)...là do vị trí của nó gần hay xa CPU. Cache L1 gần CPU nhất, sau đó là Cache L2...

=>cache rất gần với CPU, tốc độ truy xuất rất nhanh ( nhanh hơn RAM rất nhiều) => Dỡ tốn công và thời gian truy xuất, Sẽ tăng được tốc độ truy xuất của CPU rất nhiều, thường thì CPU sẽ vào cache tìm và truy xuất nếu có trước khi vào ram và bộ nhớ ngoài truy xuất.

Ví dụ minh họa nguyên lý lưu gần từ đời thường :
Giếng nước : nếu ở trên cao nhà khá xa nguồn nước thì người ta thường bơm nước vào bể nước hoặc thùng gần nhà để mỗi khi cần sẽ lại thùng hay bề lấy cho nhanh và tiện, vừa đỡ tốn thời gian...