CPU中 L1 L2 L3缓存在CPU起到的作用是什么
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发布时间：2022-04-26 15:05
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热心网友
时间：2023-10-10 23:41
http://ke.baidu.com/view/907.htm
在百科里我们可以看出缓存的一些特征。
“在计算机科学领域，缓存指的是一组数据的集合，这些数据来自于储存在其他地方或先前计算的结果，而获取或运算出这些数据的代价非常昂贵，为此，把这些结果数据保存起来，让下一次需要这些数据的时候直接使用，而不用从新获取或计算，这就大大提高了系统效率。”
“缓存是为了解决CPU速度和内存速度的速度差异问题。内存中被CPU访问最频繁的数据和指令被复制入CPU中的缓存，这样CPU就可以不经常到象“蜗牛”一样慢的内存中去取数据了，CPU只要到缓存中去取就行了，而缓存的速度要比内存快很多。”
——从这两段可以看出，CPU和内存之间的数据搅浑速度有着非常巨大的差异，CPU很快，而内存就显得太慢了。所以需要一种速度介于CPU和内存之间的“桥梁”，缓存的角色就是这个桥梁。它会从内存中得到CPU最优先调用的数据，并以比内存高的多的交换速度来支持CPU的工作。
“RAM又分两种，一种是静态RAM，SRAM；一种是动态RAM，DRAM。前者的存储速度要比后者快得多，我们现在使用的内存一般都是动态RAM。”
“缓存通常都是静态RAM，速度是非常的快， 但是静态RAM集成度低（存储相同的数据，静态RAM的体积是动态RAM的6倍）， 价格高（同容量的静态RAM是动态RAM的四倍）。”
——从这两段里我们就可以知道为什么会有L1、L2乃至L3缓存的区别了。作为最高速的静态RAM，它的体积和成本都非常不利于“扩张”，想获得更大的缓存往往需要在晶体管数量、核心面积上做出难以让人接受的牺牲，所以静态RAM一般都是作为L1缓存。而L2缓存不同于L1缓存，它多是一种高速的动态RAM（L1是静态哦），和内存是一个类型，但却比内存又要快出不少，不过解决了体积和成本的问题，成为了速度介于L1缓存和内存之间的桥梁角色，可以说L2缓存是在利用比内存高的速度来支持L1的工作。而L3缓存的情况，由此推断，也不难想象了吧。
“目前某些CPU中，还会带有*缓存，它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存，在拥有*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。”
其实百科原文里也有关于L3的叙述，这里出现了一个概念就是“命中率”，毕竟缓存里存储的数据并不一定就是上一级别需要调用的数据，如果在缓存里找不到需要的数据，那么就CPU就不得不访问慢速的普通DRAM，也就是内存。AMD现在的K10就在以L3为卖点为宣传，其实无非就是提供了容量更大，速度又比内存这种普通DRAM速度快的“缓冲空间”来提高CPU对缓存数据的命中率罢了，其目的就是增加数据交换的效率。
不过目前的测试表示，把K10的L3屏蔽掉，在部分测试中CPU性能下降了5%~10%，这个幅度是大是小就要看您是从哪个角度来说了。不过总的来说L3确实还是给K10带来了比较明显的性能增幅，当然，同样明显的是，L3并不是什么*性的玩意。
参考资料：http://ke.baidu.com/view/907.htm
热心网友
时间：2023-10-10 23:41
其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上，当时的L3缓存受限于制造工艺，并没有被集成进芯片内部，而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器，和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。
但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要，比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手，由此可见前端总线的增加，要比缓存增加带来更有效的性能提升。
热心网友
时间：2023-10-10 23:41
热心网友
时间：2023-10-10 23:42
热心网友
时间：2023-10-10 23:43
不过起的作用很小
进一步降低内存延迟
这里有介绍 http://www.loeon.com/html/84/t-43084.html
