「メインメモリ」と「キャッシュメモリ」の違い

予備知識

用語	意味
メモリ	パソコンさんが作業するときに使う机。仕事中の内容を記憶させておく、パソコンさんの部品
CPU	パソコンさんの脳みそ。コンピュータの部品のひとつで、実際に計算したりあれやこれやの処理を実行するのが仕事のやつ
キャッシュ	よく使うデータを取り出しやすいところに準備しておく仕組み

それぞれの用語の意味

用語	意味
メインメモリ	いわゆる「メモリ」のこと。CPUさんが直接読み書きできる記憶装置
キャッシュメモリ	CPUとメインメモリの仲立ちをする役割のメモリ

似ているところ

どちらもメモリです。
パソコンさんの作業机です。

違うところ

役割が違います。

メインメモリは普通の人から「パソコンのメモリ」と呼ばれているメモリです。

コンピュータさんがお仕事をするとき、ハードディスクやCDに保管してあるデータをメインメモリに渡します。

そして、メモリがCPUとやり取りすることによって、CPUに必要なデータが渡ります。

キャッシュメモリは、このメインメモリとCPUの仲立ちをするのが仕事です。
先ほどのメインメモリの説明は、ちょっとだけ嘘なのです。

ハードディスクやCDに保管してあるデータを受け取ったメインメモリは、その中でもよく使うデータをキャッシュメモリに渡しておきます。

そして、キャッシュメモリがCPUとやり取りすることによって、CPUに必要なデータが渡ります。

キャッシュメモリがあるのは、メインメモリが鈍くさいからです。

メインメモリはCPUを満足させられるほど仕事が速くありません。
そこで、メインメモリより容量は少ないけど高速なメモリであるキャッシュメモリに、よく使うデータを預けておきます。

CPUは、よく使うデータをメインメモリではなくキャッシュメモリから取り出します。

キャッシュメモリの方がメインメモリより速いです。
その分、CPUは速くデータを取り出せます。
つまり、CPUは速く仕事ができるわけです。

これがキャッシュメモリの存在理由です。

備考

キャッシュメモリにも

１．CPUの近くにあって、高速だけど容量が少ないキャッシュメモリ
２．１よりCPUの遠くにあって、１より遅いけど、１より容量が多いキャッシュメモリ
３．２よりCPUの遠くにあって、２より遅いけど、２より容量が多いキャッシュメモリ

のように種類があります。
それぞれ

１．1次キャッシュメモリ
２．2次キャッシュメモリ
３．3次キャッシュメモリ

と呼ばれています。

CPUさんは、まず1次キャッシュメモリに「これ、ある？」と聞きます。
なければ、2次キャッシュメモリに「これ、ある？」と聞きます。
なければ、3次キャッシュメモリに「これ、ある？」と聞きます。
なければ、メインメモリに聞きます。

物によっては3次キャッシュメモリまである場合もあります。
1次キャッシュメモリしかない場合もあります。