1次キャッシュ【first level cache】 L1キャッシュ / level 1 cache / プライマリキャッシュ / primary cache / 一次キャッシュ

概要

1次キャッシュ（first level cache）とは、CPU(マイクロプロセッサ)などのICチップ内部に設けられたキャッシュメモリのうち、最も優先的に読み書きが行われるもの。最も高速に動作するが最も容量が少ない。パソコン向けのCPU製品では数KB(キロバイト)から数十KB程度の容量であることが多い。

キャッシュメモリはプロセッサ内部に設けられた少容量の半導体メモリ回路で、メインメモリよりも高速に読み書きが可能となっている。メインメモリから読み込んだ命令やデータを保管しておき、次に必要になったとき高速に読み出すことができるようにする。

プロセッサの中には容量や実装方式の異なる複数段階の1次キャッシュを搭載しているものがある。このうち、実行回路が最も優先的に読み書きを行うものを1次キャッシュという。2次キャッシュ以降のキャッシュメモリに比べ、最も容量が少ないが最も高速に動作する。

実行回路に内蔵されたレジスタに次いで高速に動作し、最も使用頻度の高いデータや最も直近に使用したデータが置かれる。1次キャッシュに収まりきらないデータは2次キャッシュへ送られる。読み込み時に1次キャッシュに見つからないデータは2次キャッシュから探し、それでも無ければ3次キャッシュあるいはメインメモリに読み込みに行く。

(2024.7.6更新)