使用缓存(Cache)可以提高计算机运行速度的主要原因是 缩短了CPU的等待时间。缓存位于CPU和主存储器(DRAM)之间,其容量较小但速度非常快。当CPU需要从内存中读取数据时,由于内存的速度远低于CPU,CPU会花费一定的时间等待数据。通过使用缓存,可以将在CPU最近使用过的数据保存下来,这样当CPU再次需要这些数据时,可以直接从缓存中读取,而不需要再次访问内存,从而大大减少了CPU的等待时间。
此外,缓存的工作原理还涉及到程序局部性原理,即程序在运行过程中往往会频繁地访问某些特定的数据。当CPU访问主存储器中的某个数据时,计算机硬件会自动将包括该数据在内的相邻数据调入缓存。这样,CPU在后续的访问中可以直接从缓存中获取这些数据,而不需要每次都访问主存储器,进一步提高了数据存取的速度。
综上所述,缓存通过提供高速的数据存取能力,显著提升了CPU的工作效率,从而提高了整个计算机系统的运行速度。