NOIP 普及组初赛 · NOIP 2010 普及组初赛试题 第 10 题

主存储器的存取速度比中央处理器（CPU）的工作速度慢得多，从而使得后者的效率受到影响。而根据局部性原理，CPU 所访问的存储单元通常都趋于聚集在一个较小的连续区域中。于是，为了提高系统整体的执行效率，在 CPU 中引入了（ ）。

这题考的是CPU与主存速度不匹配时，利用局部性原理引入的中间层——高速缓存（Cache）。拿到题先想：CPU太快、主存太慢，怎么办？答案就是加一层“缓冲”，把近期要用、空间相邻的数据提前存到离CPU更近的地方。

学生常把寄存器当成答案，其实寄存器是CPU内部固有部件，不是为弥补主存慢而“引入”的；闪存和硬盘都属于外存，速度比主存更慢，显然不符合题意。另外，若没理解局部性原理，容易误选外存，以为“外存容量大”就能解决，却忽略了速度瓶颈。

考点定位：存储层次与局部性原理

这道题考查的是计算机存储层次结构以及局部性原理的应用。核心矛盾是：CPU运算速度极快，而主存（RAM）相对较慢，两者速度不匹配会严重拖慢系统效率。为了解决这个问题，引入了一层介于CPU和主存之间的高速缓存（Cache）。

概念拆解：什么是Cache？

高速缓存（Cache）是一块速度接近CPU、容量较小的高速存储器，通常集成在CPU芯片内部或紧靠CPU放置。它的作用是“预取”：根据程序访问的规律，把CPU近期可能用到的数据（或指令）从主存提前拷贝到Cache中。