Välimuistikerroksen

Välimuistikerros viittaa usein tietotekniikassa käytettyyn väliaikaiseen tallennusmekanismiin, jonka tarkoituksena on nopeuttaa tiedonsaantia. Se on pienempi ja nopeampi muistialue kuin päämuisti tai tallennusväline, ja se sisältää kopioita usein käytetyistä tiedoista tai komennoista. Kun tietokone tai ohjelma tarvitsee dataa, se tarkistaa ensin välimuistikerroksen. Jos data löytyy sieltä, se voidaan palauttaa huomattavasti nopeammin kuin hakemalla se päämuistista tai kovalevyltä. Tämä vähentää merkittävästi suorituskyvyn pullonkauloja.

Välimuistikerroksia esiintyy monilla eri tasoilla tietokonejärjestelmässä. Prosessorin sisällä on yleensä useita välimuistitasoja, kuten L1, L2 ja L3, joista L1 on pienin ja nopein, ja L3 suurin ja hitain. Myös verkkoselaimet käyttävät välimuistia tallentaakseen verkkosivujen elementtejä, kuten kuvia ja tiedostoja, jotta samojen sivustojen lataaminen myöhemmin olisi nopeampaa. Käyttöjärjestelmät ja sovellukset voivat myös hyödyntää välimuistia parantaakseen suorituskykyä.

Välimuistikerroksen tehokkuus perustuu paikallisuuden periaatteeseen, joka toteaa, että ohjelmat tyypillisesti käyttävät samoja tietoja ja ohjeita toistuvasti lyhyen ajanjakson sisällä tai lähellä olevia tietoja. Kun dataa lisätään välimuistiin, on olemassa sääntöjä, jotka määräävät, mikä data poistetaan, kun välimuisti täyttyy. Yleisiä sääntöjä ovat esimerkiksi vähiten käytetyn tiedon poistaminen (Least Recently Used, LRU) tai vähiten usein käytetyn tiedon poistaminen (Least Frequently Used, LFU).