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问答:CPU的一二三级缓存有什么用处?

    首先我们要知道CPU缓存是什么,CPU缓存位于CPU与内存之间,起到临时存储器的作用。它的主要作用在于CPU的运行速度要远高于内存速度,这会导致正常的运算过程中,CPU往往会等到内存将数据传输过来或者通过内存传输至其他硬件。CPU缓存的出现就是为了应对这类情况的出现,通常而言,CPU缓存容量比内存小但交换速度比内存快,当CPU调用大量数据时,就可先在CPU缓存中调用,从而加快读取速度。

    我们日常购买CPU的时候,会在参数表中看到有一级缓存、二级缓存、三级缓存指标,三种缓存的容量各不相同,他们之间的关系可以理解为每一级缓存中存储的全部数据为下一级缓存的一部分,这三种缓存的技术难度和制造成本是相对递减的,所以其容量也是相对递增。

CPU缓存


一级缓存

    一级缓存就在CPU的内核边上,是与CPU连接最紧密的缓存,也是最早出现在CPU中缓解CPU与内存之间数据的缓存,

二级缓存

    二级缓存是CPU的第二层高速缓存,L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家用CPU容量最大是4MB。

三级缓存

    三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的一种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。

CPU缓存作用


    作用之一就是我们之前提到的减少延迟,减少CPU与内存之间数据传输过程中的延迟时间。

    作用之二则是提高命中率,CPU在Cache中找到有用的数据被称为命中。未找到则访问内存,对于用户而言,当然更希望通过访问CPU缓存中的信息已得到速度上的优势。而CPU缓存的作用就是为了最大限度提升这一目标。

    作用三是降低装机成本。缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存,进而降低装机成本。

    CPU缓存的作用其实就是提高命中率、降低延迟、降低内存开销,其作用是为了提升CPU的工作效率。CPU缓存越大越好,尤其是一些专业设计、视频渲染,由于CPU运算数据量大,对大缓存依赖较高。目前,随着游戏画质的越来越优化,对于CPU缓存的需求也越来越高。

本文编辑:刘国亮

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