TLB怎么这么快？

Question

在处理虚拟内存时，您经常使用TLB (我是在询问软件管理的TLB)来加快速度。与将虚拟地址插入页面表以获取它映射到的物理地址不同，您可以在中间使用TLB来存储最近使用的页面。

所以，您要做的是，获取您的虚拟地址，并查看TLB是否包含您的地址，如果它包含了您的地址，它将返回虚拟地址映射到的物理地址，但是如果它没有命中，它将转到页面表，将该页加载到TLB中，并返回物理地址。

我的问题是:如果TLB一直在搜索你的虚拟地址，它怎么能这么快呢？这些条目似乎并不是按一定的顺序排列的，所以我想，浏览它们的速度会很慢。

就上下文而言，这是我脑海中的TLB查找的图像(图片取自维基百科)。

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Answer 1

这些条目似乎并不是按一定的顺序排列的，所以我想，浏览它们的速度会很慢。

这不是硬件中通常的工作方式，“通过”条目并不是一件真正的事情。嗯，你可以那样做，但是它已经不快了，所以它没有抓住重点。

所有条目都可以同时进行比较，匹配的条目(如果存在的话)可以使用日志深度电路(如果允许任意扇入，则为恒定深度，但这有其自身的问题)进行提取。

Answer 2

TLB只是一个缓存。缓存背后的想法是，搜索少量最近的引用要比搜索更大、“更远”、数量更少的引用更容易。

如果我明白的话，你的问题是："why is caching fast?"

也许有人能从架构的角度比我解释得更好？