キャッシュメモリは、主記憶とは異なる半導体(SRAM)を使用した小容量ですが非常に高速にアクセスできるメモリです。
主記憶へのアクセス速度はCPUの動作速度と比較すると随分と遅く、この速度差からCPUが主記憶にアクセスしている間はCPUに待ち時間が生じ、処理効率の低下を招いてしまいます。キャッシュメモリは、CPUと主記憶の間の位置で両者の速度差を埋め、CPUの処理効率を向上させる目的でコンピュータに搭載されます。

• 主記憶からキャッシュメモリへの命令の読出しと，主記憶からキャッシュメモリへのデータの読出しを同時に行うことによって，データ転送を高速に行う。
  キャッシュメモリは並列処理ができる装置ではありません。
• 主記憶から読み出したデータをキャッシュメモリに保持し，CPUが後で同じデータを読み出すときのデータ転送を高速に行う。
  正しい。1度目のアクセスについては主記憶からの読出しとなりますが、2度目以降のアクセスでは、キャッシュメモリ上にコピーされたデータを参照するだけで済むため高速に読みだせます。
• 主記憶から読み出したデータをキャッシュメモリに保持し，命令を並列に処理することによって演算を高速に行う。
  命令の並列実行はパイプラインやマルチプロセッサによって実現されます。並列処理とキャッシュメモリは関係ありません。
• 主記憶から読み出した命令をキャッシュメモリに保持し，キャッシュメモリ上でデコードして実行することによって演算を高速に行う。
  命令のデコードはCPUが行います。

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