Cache: Unterschied zwischen den Versionen

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=== Cache (L1, L2, L3) ===
Der '''Cache (L1, L2, L3)''' ist ein extrem schneller Speicher direkt in der [[CPU]]. 
Er speichert häufig benötigte Daten und Befehle, damit die CPU nicht auf den langsameren [[RAM]] warten muss.


Der '''Cache''' ist ein extrem schneller Speicher direkt in der CPU. 
== Warum gibt es Cache? ==
Er speichert häufig benötigte Daten und Befehle, damit die CPU nicht auf den langsameren RAM warten muss.
* [[CPU]] ist viel schneller als [[RAM]]  
 
==== Warum gibt es Cache? ====
* CPU ist viel schneller als RAM   
* Cache überbrückt diese Geschwindigkeitslücke   
* Cache überbrückt diese Geschwindigkeitslücke   
* Je näher am Kern, desto schneller – aber desto kleiner
* Je näher am Kern, desto schneller – aber desto kleiner


==== Vergleich der Cache-Stufen ====
== Vergleich der Cache-Stufen ==
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! Cache-Stufe
! Cache-Stufe
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| '''L3-Cache'''
| '''L3-Cache'''
| groß (8–64 MB)
| groß (8–64 MB)
| langsamer als L1/L2, aber großer Vorteil
| langsamer als L1/L2
| wird zwischen allen Kernen geteilt
| wird zwischen allen Kernen geteilt
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==== Funktionsweise ====
== Funktionsweise ==
# 1. CPU sucht Daten zuerst im L1-Cache   
# [[CPU]] sucht Daten zuerst im L1-Cache   
# 2. Wenn nicht gefunden → L2-Cache   
# Wenn nicht gefunden → L2-Cache   
# 3. Dann → L3-Cache   
# Dann → L3-Cache   
# 4. Erst wenn alle leer sind → Zugriff auf RAM (deutlich langsamer)
# Erst wenn alle leer sind → Zugriff auf [[RAM]] (deutlich langsamer)


Das nennt man '''Cache-Hierarchie'''.
Das nennt man '''Cache-Hierarchie'''.


==== Bedeutung für die Leistung ====
== Bedeutung für die Leistung ==
* hohe Trefferquote (Cache Hit) → CPU arbeitet maximal schnell   
* hohe Trefferquote (Cache Hit) → [[CPU]] arbeitet maximal schnell   
* niedrige Trefferquote (Cache Miss) → CPU wartet auf Daten   
* niedrige Trefferquote (Cache Miss) → CPU wartet auf Daten   
* große L3-Caches verbessern Spiele- und Renderleistung merkbar
* große L3-Caches verbessern Spiele- und Renderleistung merkbar


'''Kurz gesagt:'''   
'''Kurz gesagt:'''   
Der Cache ist der ''Super-Schnellspeicher'' der CPU und entscheidend für die Gesamtleistung.
Der Cache ist der ''Super-Schnellspeicher'' der [[CPU]] und entscheidend für die Gesamtleistung.

Aktuelle Version vom 12. Januar 2026, 13:04 Uhr

Der Cache (L1, L2, L3) ist ein extrem schneller Speicher direkt in der CPU. Er speichert häufig benötigte Daten und Befehle, damit die CPU nicht auf den langsameren RAM warten muss.

Warum gibt es Cache?

  • CPU ist viel schneller als RAM
  • Cache überbrückt diese Geschwindigkeitslücke
  • Je näher am Kern, desto schneller – aber desto kleiner

Vergleich der Cache-Stufen

Cache-Stufe Größe Geschwindigkeit Besonderheiten
L1-Cache sehr klein (32–128 KB) extrem schnell getrennt für Daten (L1D) und Befehle (L1I) pro Kern
L2-Cache mittelgroß (256 KB – 1 MB) sehr schnell ebenfalls pro Kern vorhanden
L3-Cache groß (8–64 MB) langsamer als L1/L2 wird zwischen allen Kernen geteilt

Funktionsweise

  1. CPU sucht Daten zuerst im L1-Cache
  2. Wenn nicht gefunden → L2-Cache
  3. Dann → L3-Cache
  4. Erst wenn alle leer sind → Zugriff auf RAM (deutlich langsamer)

Das nennt man Cache-Hierarchie.

Bedeutung für die Leistung

  • hohe Trefferquote (Cache Hit) → CPU arbeitet maximal schnell
  • niedrige Trefferquote (Cache Miss) → CPU wartet auf Daten
  • große L3-Caches verbessern Spiele- und Renderleistung merkbar

Kurz gesagt: Der Cache ist der Super-Schnellspeicher der CPU und entscheidend für die Gesamtleistung.