計(jì)算機(jī)的緩存是存儲(chǔ)器的一部分，其中存儲(chǔ)經(jīng)常使用的項(xiàng)目以加速處理。?例如，如果您經(jīng)常訪問(wèn)手機(jī)上的相同網(wǎng)站，您的手機(jī)可能會(huì)保存有關(guān)這些網(wǎng)站的信息，因此您的瀏覽器或應(yīng)用每次都不需要重新下載。

亞利桑那大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程系教授Tosiron Adegbija將計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器及其緩存與冰箱和迷你鉗相比較。?如果他每天晚上都渴望醒來(lái)吃午夜零食，他可能會(huì)開始在他的床上用小食架存放零食，而不是每次都花時(shí)間走到廚房冰箱。

“minifridge就像緩存一樣，而廚房里的冰箱是主要的記憶?，”他說(shuō)。?“當(dāng)我知道我經(jīng)常需要物品時(shí)，我會(huì)將它們放在我的迷你鉗中，這樣我就可以大大減少檢索它們需要多少時(shí)間。但它很小，但是我不能把它放在那里?！?/p>

Adegbija正在研究有效利用稱為自旋轉(zhuǎn)移扭矩隨機(jī)存取存儲(chǔ)器?(STTRAM)的材料的技術(shù)，作為計(jì)算機(jī)緩存中靜態(tài)RAM的替代方案。?STTRAM可以使用僅占四分之一到九分之一空間的靜態(tài)RAM存儲(chǔ)相同數(shù)量的數(shù)據(jù)，這對(duì)于資源受限的設(shè)備(如手機(jī)和平板電腦)尤其有用。

降低能耗是關(guān)鍵

雖然它們減少了在計(jì)算機(jī)設(shè)備上訪問(wèn)和運(yùn)行程序所花費(fèi)的時(shí)間，但緩存增加了功耗，這使得它們變得昂貴。?但是，如果精心設(shè)計(jì)，它們也可以使計(jì)算機(jī)更節(jié)能。

“如果你減少花在訪問(wèn)數(shù)據(jù)上的時(shí)間?，你可能會(huì)消耗更少的能量，盡管消耗更多的能量，”Adegbija說(shuō)。?“我的研究探索了利用緩存積極品質(zhì)同時(shí)減輕其負(fù)面品質(zhì)的新方法?！?/p>

大多數(shù)程序的數(shù)據(jù)只需要在緩存中保留長(zhǎng)達(dá)幾百毫秒，但STTRAM本質(zhì)上可以保留數(shù)據(jù)長(zhǎng)達(dá)10年。?Adegbija的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)STTRAM緩存只在每個(gè)程序需要的時(shí)間內(nèi)保留數(shù)據(jù)，可以將能耗降低多達(dá)84％。

他們的研究重點(diǎn)是設(shè)計(jì)STTRAM緩存，這些緩存可以動(dòng)態(tài)地自動(dòng)適應(yīng)不同運(yùn)行程序的需求，從而使資源受限的設(shè)備更加節(jié)能。

總結(jié)

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