cpu二级缓存有什么用(cpu二级缓存三级缓存是什么意思)

cpu二级缓存,cpu二级缓存有什么用?

所谓的CPU缓存就是CPU内部的缓存运行频率,缓存的大小与结构对CPU速度的影响较大,因此缓存大小也是CPU重要的性能指标之一。而CPU的缓存的工作效率能够远超内存、硬盘速度。下面装机之家主要来介绍一下关于CPU缓存的知识,有兴趣的用户不妨来学习一下。

什么是CPU缓存,CPU缓存有什么用?

CPU缓存,英文叫Cache Memory,它是位于CPU和内存之间的临时存储器。CPU缓存的作用主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,而缓存的容量要比内存要小的太多,但是其速度要比内存快的多,因此这样会让CPU使用很长的时间等待数据到来或把数据写入内存中。搜索在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就能够避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。

当CPU需要读取数据并进行计算时,首先需要将CPU缓存中查到所需的数据,并在最短的时间下交付给CPU。如果没有查到所需的数据,CPU就会提出“要求”经过缓存从内存中读取,再原路返回至CPU进行计算。而同时,把这个数据所在的数据也调入缓存,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。

CPU—CPU缓存—内存,大概就是这个工作状态。但是考虑到进一步优化数据的“调度”,而CPU的缓存也分为几个层级,例如一级缓存、二级缓存、三级缓存等,主要用于优化数据的吞吐和暂存,大大提高执行效率。

CPU一级缓存、二级缓存、三级缓存是什么意思?

一级缓存(L1 Cache

CPU一级缓存,就是指CPU的第一层级的高速缓存,主要当担的工作是缓存指令和缓存数据。一级缓存的容量与结构对CPU性能影响十分大,但是由于它的结构比较复杂,又考虑到成本等因素,一般来说,CPU的一级缓存较小,通常CPU的一级缓存也就能做到256KB左右的水平。

二级缓存(L2 Cache66

CPU二级缓存,就是指CPU的第二层级的高速缓存,而二级缓存的容量会直接影响到CPU的性能,二级缓存的容量越大越好。例如intel的第八代i7-8700处理器,共有六个核心数量,而每个核心都拥有256KB的二级缓存,属于各核心独享,这样二级缓存总数就达到了1.5MB。

三级缓存(L3 Cache

CPU三级缓存,就是指CPU的第三层级的高速缓存,其作用是进一步降低内存的延迟,同时提升海量数据量计算时的性能。和一级缓存、二级缓存不同的是,三级缓存是核心共享的,能够将容量做的很大。

CPU的核心数量、高频高低都会影响性能,但如果让CPU更聪明、更有效率的执行计算任务,那么缓存的作用就至关重要了。

以上就是装机之家分享的CPU缓存知识,包括一二三级缓存的知识以及作用,让大家更好的了解CPU,希望能够帮助到大家。

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网友提问:

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CPU的一二三级缓存有什么用处?

优质回答:

打个比方,你在北京一环内开个淘宝店卖衣服(CPU)从广州每个月进货一次(硬盘)市中心房价太贵。你在6环外租了个仓库放货品(内存)但是北京堵车,从仓库到店铺一天都未必能到。没办法你又在三环租了一个廉价民房作为中转。(三级缓存)但是有些加急件需要一天上次发货,没办法,你又在2环租了一个写字间,转发负责每天发货(2级缓存)。但是还有一些小样,和退换货需要你这个老板随时查看。这样你就在你一环的办公室隔壁高价租了一个办公室专门放样品和临时退换货(一级缓存)。

其他网友观点

CPU的缓存设计是为了更快的数据处理速度,因为电脑的硬盘尤其是机械硬盘速度非常慢,比起CPU动辄几Ghz的频率差太多了,这样如果CPU直接从硬盘调取数据就需要大量的时间等待,从而导致降低性能,无法充分发挥CPU的性能优势,在这种情况下就为CPU设计了专用缓存,过去缓存是和CPU本体分离的,随着半导体工艺的进步,CPU缓存就完全融为一体了,速度也比以前更快。

CPU为什么要设计一二三级缓存?因为一级缓存的速度是最快的,同时也是最复杂的,限于CPU核心面积,一级缓存不可能设计的很大,所以到现在的CPU的一级缓存也不过以KB来计算。

二级缓存主要就是用来弥补一级缓存容量的不足,因为缓存再快要是存储不了多少数据也会降低性能,这样二级缓存就使用了不同的结构以增大容量为主,目前主流CPU的二级缓存容量都是一级缓存的好几倍,但是在多核CPU中,每个核心的二级缓存都是独立的。

三级缓存出现的最晚,它是为了进一步增大CPU缓存容量以提高命中率来设计的,和二级缓存不同的是,三级缓存一般都是CPU所有核心共享的缓存,这样设计可以大大提高CPU利用缓存的效率和灵活度,也是目前CPU缓存最大的一类。

CPU缓存的结构设计和内存是不同的,内存DRAM芯片结构更适合做大容量,所以能轻易做到以G为单位的容量,但是速度比起CPU内部缓存就慢很多,内存是作为CPU与硬盘之间的数据存储功能,在速度上从快到慢是一级缓存>二级缓存>三级缓存>内存>硬盘,电脑正是通过这样的设计一方面尽可能提高了CPU的速度,另一方面把整体成本降低到合理区间。

其他网友观点

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。

其他网友观点

cpu缓存的意义,另外几个答主已经说得比较清楚了。至于缓存都是MB为单位,内存都上G了,这是因为这两个东西的结构和采用的技术并不一样。缓存使用的是SRAM工艺,基本单元是锁存器,占用晶体管多,而内存基于DRAM技术,利用的是晶体管结电容,单元电路简单。SRAM的好处是访问延时小且固定,而DRAM容量大,但读写时序复杂,读写带宽和延时不固定,因此需要搭配SRAM缓存一起使用,希望对各位有帮助!

其他网友观点

所谓的CPU缓存就是CPU内部的缓存运行频率,缓存的大小与结构对CPU速度的影响较大,因此缓存大小也是CPU重要的性能指标之一。而CPU的缓存的工作效率能够远超内存、硬盘速度。

什么是CPU缓存,CPU缓存有什么用?

CPU缓存,英文叫Cache Memory,它是位于CPU和内存之间的临时存储器。CPU缓存的作用主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,而缓存的容量要比内存要小的太多,但是其速度要比内存快的多,因此这样会让CPU使用很长的时间等待数据到来或把数据写入内存中。搜索在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就能够避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。

当CPU需要读取数据并进行计算时,首先需要将CPU缓存中查到所需的数据,并在最短的时间下交付给CPU。如果没有查到所需的数据,CPU就会提出“要求”经过缓存从内存中读取,再原路返回至CPU进行计算。而同时,把这个数据所在的数据也调入缓存,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。

CPU—CPU缓存—内存,大概就是这个工作状态。但是考虑到进一步优化数据的“调度”,而CPU的缓存也分为几个层级,例如一级缓存、二级缓存、三级缓存等,主要用于优化数据的吞吐和暂存,大大提高执行效率。

CPU一级缓存、二级缓存、三级缓存是什么意思?

一级缓存(L1 Cache)

CPU一级缓存,就是指CPU的第一层级的高速缓存,主要当担的工作是缓存指令和缓存数据。一级缓存的容量与结构对CPU性能影响十分大,但是由于它的结构比较复杂,又考虑到成本等因素,一般来说,CPU的一级缓存较小,通常CPU的一级缓存也就能做到256KB左右的水平。

二级缓存(L2 Cache66)

CPU二级缓存,就是指CPU的第二层级的高速缓存,而二级缓存的容量会直接影响到CPU的性能,二级缓存的容量越大越好。例如intel的第八代i7-8700处理器,共有六个核心数量,而每个核心都拥有256KB的二级缓存,属于各核心独享,这样二级缓存总数就达到了1.5MB。

三级缓存(L3 Cache)

CPU三级缓存,就是指CPU的第三层级的高速缓存,其作用是进一步降低内存的延迟,同时提升海量数据量计算时的性能。和一级缓存、二级缓存不同的是,三级缓存是核心共享的,能够将容量做的很大。

CPU的核心数量、高频高低都会影响性能,但如果让CPU更聪明、更有效率的执行计算任务,那么缓存的作用就至关重要了。

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