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什么是CPU缓存?哪一个对CPU最重要?

我们知道,CPU性能主要取决于许多因素,例如CPU体系结构,核心线程数,时钟速度,缓存等,“缓存”是许多网民倾向于忽略的地方.那么,什么是CPU缓存?在计算机CPU中,谁对CPU性能影响最大?以下“”编辑器将带您全面地进行科学普及.

对于CPU的第一,第二和第三级缓存,哪个重要?

什么是CPU缓存?

CPU缓存(CacheMemory)是位于CPU和内存之间的临时存储.它的容量比内存小得多,但是交换速度比内存快得多.CPU缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度之间的矛盾,因为CPU运算速度比内存读写速度快得多,这会使CPU花费很长时间.等待数据到达或将数据写入内存.高速缓存中的数据仅占内存的一小部分,但是CPU将在短时间内访问这小部分.当CPU调用大量数据时,可以先在高速缓存中调用它以加快读取速度.

CPU缓存是什么

CPU缓存

缓存的大小是CPU的重要指标之一,缓存的结构和大小对CPU速度有很大的影响.CPU中高速缓存的工作频率非常高.通常,它以与处理器相同的频率运行.工作效率远远大于系统内存和硬盘.在实际工作中,CPU经常需要重复读取相同的数据块,并且高速缓存容量的增加可以大大提高在CPU中读取数据的命中率,而不是在内存或硬盘中查找数据,从而提高了性能.系统性能.但是考虑到CPU芯片面积和成本的因素,缓存非常小.

CPU缓存设计示意图

根据数据读取的顺序和与CPU的紧密集成程度,CPU缓存可以分为第一级缓存和第二级缓存.如今,主流CPU也具有第三级缓存,有些CPU甚至具有第四级缓存.存储在每个缓存级别中的所有数据都是下一个缓存级别的一部分.这三个缓存的技术难度和制造成本都在降低,因此它们的容量也在相对增加.

缓存大小是CPU的重要指标之一

为什么CPU具有L1,L2,L3之类的缓存设计?主要原因是当前的处理器速度太快,并且无法从内存中读取数据太慢(一个原因是内存本身的速度不够快,另一个是因为它离CPU太远了.通常,您需要让CPU等待几分钟(十个甚至数百个时钟周期).这时,为了确保CPU的速度,需要较小的延迟和更快的内存来提供帮助,这就是缓存

当CPU要读取一条数据时,它首先从第一级高速缓存中搜索,如果找不到,则从第二级高速缓存中搜索,如果仍然找不到,则从第二级高速缓存中搜索.第三级缓存或内存.一般而言,每个级别的缓存的命中率大约为80%,这意味着可以在一级缓存中找到总数据量的80%,而仅需要从第二级缓存中找到总数据量的20%级缓存.,级别3高速缓存或内存中的读取,可以看出级别1高速缓存是整个CPU高速缓存体系结构中最重要的部分.

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