我们知道,cpu性能由cpu框架、核心线程数量、时钟速度、缓存等诸多因素共同决定,缓存是很多网民容易忽略的地方。 那么,什么是cpu缓存? 电脑cpu中,1、2、3级的缓存到底谁对cpu的性能影响最大? 下面的编辑带大家全面科普一下吧。
cpu的1级、2级、3级缓存哪个重要?
什么是CPU缓存?
cpu缓存( cache memory )是位于cpu和内存之间的临时存储器,容量比内存小,但交换速度比内存快得多。 cpu缓存的出现主要是为了处理cpu运算速度和存储器读写速度不一致的矛盾。 由于cpu的运算速度比存储器的读写速度快很多,cpu的消耗会让数据等待很久,或者将数据写入存储器。 缓存中的数据只是内存中的一小部分,但这一小部分可以在短时间内被cpu访问。 cpu调用大量数据时,可以通过从缓存中调用来提高读取速度。
中央处理器快取记忆体
高速缓存大小是cpu的重要指标之一,高速缓存的结构和大小对cpu速度的影响非常大,cpu中高速缓存的运行频率非常高,通常运行频率与解决方案相同,效率远远高于系统内存和硬盘。 实际工作时,cpu需要反复读取同一块,但高速缓存容量增大后,无需访问内存和硬盘,即可大幅提高cpu内部的读取命中率,提高系统性能 但是,从cpu芯片的面积和价格因素考虑,缓存很小。
cpu缓存设计映像
cpu缓存根据数据的读取顺序和cpu的紧密程度,分为一级缓存、二级缓存。 目前,主流的cpu有三级缓存,一些cpu还有四级缓存。 每个一级缓存中存储的所有数据都是二级缓存的一部分,这三级缓存的技术难度和制造价格相对减少,因此容量也相对增加。
为什么cpu会有l1、l2、l3这样的缓存设计? 第一,因为目前的解决方案太快了,从内存中读取数据非常慢。 一个是因为内存本身的速度不够,另一个是因为离cpu太远了。 总结一下,需要让cpu在几十到几百个时钟的周期内等待。 此时,为了确保cpu的速度,需要延迟更小且高速的内存来进行支援。 这就是缓存。 请参照下图。
cpu要读取一个数据的时候,先从一级缓存找,找不到就从二级缓存找,要不就从三级缓存和内存找。 一般来说,各级缓存命中率约为80%。 也就是说,1级缓存是cpu缓存体系结构,因为所有数据量的80%都在1级缓存中,只有剩下的20%的数据量需要从2级缓存、3级缓存或内存中读取
来源:雪球新闻网
标题:“CPU缓存是什么?一二三级缓存哪个对CPU最重要?”
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