読み方：めいれいキャッシュ

命令キャッシュ【instruction cache】インストラクションキャッシュ

命令キャッシュとは？

CPU内部に設けられたキャッシュメモリのうち、実行するプログラムの命令コードを一時的に保存しておく領域。低速なメインメモリへのアクセス回数を減らし、命令取得にかかる待ち時間を短縮することで、処理速度の向上を図る。

CPUはプログラムを実行する際、まず命令キャッシュを参照する。目的の命令が存在すればそのまま処理を進められるが、存在しない場合はメインメモリから読み込む必要があり、その分の待ち時間が生じる。前者を「キャッシュヒット」、後者を「キャッシュミス」と呼ぶ。

命令キャッシュによる一時保管が効果を発揮するのは、プログラムの実行に局所性があるためである。ループ処理や関数呼び出しでは同じ命令が繰り返し参照されるため、一度読み込んだ命令をキャッシュに保持しておくことでメインメモリへのアクセスを大幅に減らせる。

キャッシュメモリには命令キャッシュの他に「データキャッシュ」がある。命令キャッシュがプログラムコードを保持するのに対し、データキャッシュは演算対象の数値や文字などを保持する。両者を分離する設計は「ハーバードアーキテクチャ」と呼ばれ、命令の読み込みとデータの読み書きを並行して処理できるため、内部の処理効率が高まる。命令とデータと区別せず同じメモリ装置にまとめて保存する「ノイマン型アーキテクチャ」では、キャッシュメモリも命令用とデータ用の区別がない「統合型キャッシュ」を用いる。

(2026.5.18更新)