TLB如何如此之快？

Question

在处理虚拟内存时，您经常使用TLB（我问的是软件管理的TLB）来加快速度。不是将您的虚拟地址插入到页表中以获取它映射到的物理地址，而是可以使用它们之间的TLB来存储最近使用的页面。

所以，你所做的就是你拿走你的虚拟地址并查看TLB是否包含你的地址，如果是，它会返回虚拟地址映射到的物理地址，但是如果它没有得到命中它将会转到页面表，将该页面加载到TLB并返回物理地址。

我的问题是：如果TLB必须一直搜索你的虚拟地址，它如何才能如此之快？这些条目似乎没有特定的顺序，所以通过它们会非常慢，我猜想。

对于上下文，这是我头脑中的TLB查找图像（图片来自维基百科）。

Answer 1

  

这些条目似乎没有特定的顺序，所以通过它们会很慢，我会假设。

这不是硬件中通常的工作方式，“通过”条目并不是真的。那么你可以这样做，但那时它不再快，所以它错过了重点。

可以同时比较所有条目，并且可以使用对数深度电路提取匹配条目（如果存在）（如果允许任意扇入，则为恒定深度，但这有其自身的问题）。

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更容易，而不是更大，更远，更多的非加强引用。

如果我理解，您的问题更多："why is caching fast?"

也许有人可以从架构的角度解释比我更好的解释？