计算机的缓存是存储器的一部分，其中存储经常使用的项目以加速处理。 例如，如果您经常访问手机上的相同网站，您的手机可能会保存有关这些网站的信息，因此您的浏览器或应用每次都不需要重新下载。

亚利桑那大学电气和计算机工程系教授Tosiron Adegbija将计算机的主存储器及其缓存与冰箱和迷你钳相比较。 如果他每天晚上都渴望醒来吃午夜零食，他可能会开始在他的床上用小食架存放零食，而不是每次都花时间走到厨房冰箱。

“minifridge就像缓存一样，而厨房里的冰箱是主要的记忆 ，”他说。 “当我知道我经常需要物品时，我会将它们放在我的迷你钳中，这样我就可以大大减少检索它们需要多少时间。但它很小，但是我不能把它放在那里。”

Adegbija正在研究有效利用称为自旋转移扭矩随机存取存储器 (STTRAM)的材料的技术，作为计算机缓存中静态RAM的替代方案。 STTRAM可以使用仅占四分之一到九分之一空间的静态RAM存储相同数量的数据，这对于资源受限的设备(如手机和平板电脑)尤其有用。

降低能耗是关键

虽然它们减少了在计算机设备上访问和运行程序所花费的时间，但缓存增加了功耗，这使得它们变得昂贵。 但是，如果精心设计，它们也可以使计算机更节能。

“如果你减少花在访问数据上的时间 ，你可能会消耗更少的能量，尽管消耗更多的能量，”Adegbija说。 “我的研究探索了利用缓存积极品质同时减轻其负面品质的新方法。”

大多数程序的数据只需要在缓存中保留长达几百毫秒，但STTRAM本质上可以保留数据长达10年。 Adegbija的团队发现，设计STTRAM缓存只在每个程序需要的时间内保留数据，可以将能耗降低多达84％。

他们的研究重点是设计STTRAM缓存，这些缓存可以动态地自动适应不同运行程序的需求，从而使资源受限的设备更加节能。