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緩存路預測

發布時間: 2022-11-19 09:41:43

① CPU的緩存4路,8路,48路是什麼意思

如上圖,如果問一級緩存中的8-Way(8路)是什麼意思,解釋如下:

CPU查詢緩存中的目標,實現方式採用了路組相連映像(與之對應的方式有:完全相聯和直接映射)

緩存容量/數據塊大小(一般是64B)=框架數目

8-Way,意為8個框架為一組,這就是路組的意思,相連是通過一種標記表比較緩存地址的方式來直接命中要訪問的地址,映像就是按一種演算法來確定目標在緩存中的位置,兩者各有優缺點,以路組的方式來減少相連方式在訪問在大容量緩存時產生的延遲,及減少映射的方式因為數據地址沖突導致命中失敗的情況,所以路組相連映像是一種折中方案

目前的CPU緩存,一級一般是8路設計,這種設計效率接近於完全相加的方式但又沒有它的高延遲,緩存容量大的路數還要大一些,這是一個實驗的結果……

② 有誰知道cache的發展過程

縱觀PC系統和CPU二十年的發展,隨著半導體加工工藝水平的不斷提高,CPU和存儲器的性能都有了很大的提高。
CPU頻率的提高,必然要求系統中存儲器的存取速度要提高,還要求其容量要增大。主存儲器DRAM容量的提高還是比較快的,但是DRAM讀取時間的提高卻很慢。從而在速度上與CPU主頻的提高產生了極不相配的情況,這樣會影響整個系統的性能。二十年來,CPU設計的問題之一就是解決高速CPU和低速DRAM之間的平衡或匹配問題,以求系統性能的整體提高。
在它們之間加入高速緩沖存儲器Cache,就是這個問題的解決方案之一。
Cache隨CPU的發展而不斷改變,可以概括為:從無到有,由小到大,先外後內,縱深配備,軟硬兼施。初期的CPU沒有Cache,在80386時期出現外部Cache;80486時期開始有內部僅8kB的Cache。Cache的分級也由L1和L2級,發展到L0和L3級的縱深配備;Cache的大小由當初的8kB,直到Merced的1~2MB。為了更好地利用Cache,還專門配有緩存控制指令。
本文回顧了在過去的二十年中,Cache技術的發展歷程,並對PC其它設備使用Cache技術作了簡單陳述。 PC初期無需Cache在八十年代初,由於CPU主頻很低,DRAM的存取時間甚至快於CPU存取時間,因此無需Cache。例如,當時PC機採用8088CPU,系統主頻為4.77MHz,一個基本匯流排周期為4拍,即840ns。此時64kB的DRAM存取周期200ns,造成DRAM等待CPU的執行的局面,無需Cache。
在PC/AT機採用80286CPU後,系統主頻增加到10MHz,1個基本匯流排周期為2拍,即200ns。此時必須用讀取時間為100ns的DRAM。在採用25MHz的80386DX時,一個基本匯流排周期為2拍,即80ns,當時已沒有速度相匹配的DRAM可用。解決方案有2種:一種是在基本匯流排周期中插入等待,降低CPU的處理能力;另一種是採用內部和外部Cache,使用SRAM晶元以提高存儲器的讀取速度。80386沒有L1 Cache80386初期主頻為20MHz。Intel公司十分重視80386的設計製造,把它定位於「新一代個人電腦架構」,想把一些新技術設計在晶元中。但由於當時工藝所限,內置高速緩存的晶元體積過大,造成成本上升,同時工期有限,幾經權衡,最後決定在80386晶元不設置高速緩沖存儲器,可以生產另外的Cache,以配合80386運作。
盡管人們意識到CPU主頻的增加與內存DRAM存取時間過慢的矛盾已愈加突出,但因條件所限,80386內部沒有L1 Cache,只有外部的Cache。80486出現Cache80486是由80386CPU加80387數字協處理器以及8kB Cache構成。
當CPU的時鍾頻率繼續增加時,外部Cache的SRAM晶元速度也要相應提高,這樣會增加系統成本,為此在設計80486時採用了內部Cache。
80486晶元內由8kB的Cache來存放指令和數據。同時,80486也可以使用處理器外部的第二級Cache,用以改善系統性能並降低80486要求的匯流排帶寬。Cache可以工作在80486所有的操作模式:實地址模式、保護模式和X86模式。對Cache的操作是由系統自動進行的,對程序員透明。而在多處理器系統中,可能要求系統軟體的干預。對於一般的計算機,在系統CMOS設置中均有Cache使用模式的設置。
80486內部Cache是一個4路組相聯Cache,在主存儲器中給定單元的數據能夠存儲在Cache內4個單元中的任何一個。這種4路相聯方式是高命中率的全相聯Cache和快速的直接映像Cache的一種折衷,因而能進行快速查找並獲得高的命中率。Peutium的分離L1 Cache和L2 CachePentium處理器採用了超標量結構雙路執行的流水線,有分支預測技術。
由於Pentium設計有2條並行整數流水線,可同時執行2條命令。整數單元的潛在處理能力實際可增加一倍,處理器也需要對命令和數據進進雙倍的訪問。為使這些訪問不互相干涉,Intel把在486上共用的內部Cache,分成2個彼此獨立的8kB代碼Cache和8kB數據Cache,這兩個Cache可以同時被訪問。這種雙路高速緩存結構減少了爭用Cache所造成的沖突,提高了處理器效能。Pentium的Cache還採用了回寫寫入方式,這同486的貫穿寫入方式相比,可以增加Cache的命中率。此外,還採用了一種稱為MESI高速緩存一致性協議,為確保多處理器環境下的數據一致性提供了保證。Pentium Pro內嵌式L2 Cache為使Pentium Pro的性能超過Pentium,必需使用創新的設計方法。Pentium Pro使用了新的超標量和級流水線技術,包括無序執行、動態分支預測和推測執行的動態執行新技術。它可以使CPU在一個時鍾周期執行3條微操作。CPU並行處理速度的加快,意味著它同時處理指令和數據的數量增加,為不使CPU處於等待狀態,需要重新設計Cache。
Pentium Pro在片內第一級Cache的設計方案中,使指令Cache與數據Cache分別設置。指令Cache的容量為8kB,採用2路組相聯映像方式。數據Cache的容量也為8kB,但採用4路組相聯映像方式。Pentium Pro採用MESI(修改、排他、共享、作廢)協議來維持Cache和主存儲器之間的一致性。通常,人們總以為,像Pentium Pro這樣的3路超標量結構的微處理器會採用更大容量的片內第一級Cache和更大的第二級Cache。然而,Intel公司的設計者卻選擇了另一條設計思路——設計一種Cache存儲階層結構,使得能夠從一個Cache流動到另一個Cache,而不用阻塞執行。
Pentium Pro採用了內嵌式或稱捆綁式L2Cache,大小為256kB或512kB。此時的L2已經用線路直接連到CPU上,益處之一就是減少了對急劇增多L1 Cache的需求。L2 Cache還能與CPU同步運行。即當L1 Cache不命中時,立刻訪問L2 Cache,不產生附加延遲。為進一步減少因要訪問的信息不在高速緩沖中時所帶來的性能損失,Pentium Pro的L1和L2都設計成非鎖定型。即當哪個Cache中沒有CPU所需的信息時,它不妨礙後面訪問Cache的處理過程。Cache可以直接處理最多4次的Cache缺頁情況,藉助CPU的內存有序緩沖區可以順序保存最多12次的內存訪問。非鎖定型Cache適用於Pentium Pro的亂序執行核心,因為在可能引發流水線延遲的長等待內存操作期間,這些Cache可以讓CPU繼續運行。
Pentium Pro的如此捆綁封裝,帶來器件成本提高。一方面專用的L2 cache晶元成本高,另一方面兩個不同功能的晶元只有放在一起聯結後才能最後測試其性能的完整性。而當其中有一個有缺陷時,兩個晶元都被報廢。在以後的Pentium Pro產品中,又將L2 Cache從晶元中去掉。Pentium MMX容量增大的L1和L2CachePentium MMX是能運行多媒體指令MMX的高能奔騰處理器。Pentium MMX具有改進的分支預測和增強型流水線技術,並將L1 Cache容量增加到32kB,L2 Cache為512kB。
Pentium MMX的片內L1數據和指令的Cache,每個增到16kB,4路相聯。較大的獨立內部Cache、減少平均內存存取時間,同時提供對近期所用指令和數據的快速存取,性能因此得到提高。數據Cache支持採用回寫方式更新內存。
由於CacheL1容量的增大,使當時的應用程序運行速度提高了10%左右。PentiumⅡ設有雙獨立匯流排連接L2 CachePentiumⅡ是Pentium Pro的改進型,具有MMX指令,使用動態執行技術,採用雙獨立匯流排結構。PentiumⅡ同樣有2級Cache,L1為32kB(指令和數據Cache各16kB)是Pentium Pro的一倍。L2為512kB。
Pentium Ⅱ與Pentium Pro在L2 Cache 的不同是由於製作成本原因。L2 Cache已不在內嵌晶元上,而是與CPU通過專用64位高速緩存匯流排相聯,與其它元器件共同被組裝在同一基板上,即「單邊接觸盒」上。雙獨立匯流排結構就是:L2高速緩存匯流排和處理器至主內存(Processor-to-main-memory)的系統匯流排。 PentiumⅡ處理器可以同時使用這兩條匯流排,與單一匯流排結構的處理器相比,該處理器可以進出兩倍多的數據,可允許 PentiumⅡ處理器的L2高速緩存比Pentium處理器的L2高速緩存要快1倍。隨著 PentiumⅡ處理器主頻的提高,L2高速緩存的速度也將加快。最後,流水線型系統匯流排可允許同時並行傳輸,而不是單個順序型傳輸。改進型的雙重獨立匯流排結構,可以產生超過與單匯流排結構三倍帶寬的性能。另外,在PentiumⅡ中,採用了ECC技術,此技術應用到二級高速緩存中,大大提高了數據的完整性和可靠性。
為開發低端市場,曾在 PentiumⅡ的基板上除去L2,犧牲一些性能,製造廉價CPU。這就是最初的Celeron處理器。以後的Celeron仍加有較小的片上L2 Cache,其大小為128kB。PentiumⅢ的L2 Cache增大PentiumⅢ也是基於Pentium Pro結構為核心,在原有MMX多媒體指令的基礎上,又增了70多條多媒體指令。它使用動態執行技術,採用雙獨立匯流排結構。
PentiumⅢ具有32kB非鎖定L1 Cache和512kB非鎖定L2 Cache。L2可擴充到1~2MB,具有更合理的內存管理,可以有效地對大於L2緩存的數據塊進行處理,使CPU、Cache和主存存取更趨合理,提高了系統整體性能。在執行視頻回放和訪問大型資料庫時,高效率的高速緩存管理使PⅢ避免了對L2 Cache的不必要的存取。由於消除了緩沖失敗,多媒體和其它對時間敏感的操作性能更高了。對於可緩存的內容,PⅢ通過預先讀取期望的數據到高速緩存里來提高速度,這一特色提高了高速緩存的命中率,減少了存取時間。Merced設有L0即將推出的第7代處理器Merced主頻可達1GHz。很明顯,對Cache的要求更高了。為此,lntel本著「大力提高執行單元和緩存間數據交換速度」的思想,在晶元內開發新的Cache,並增加L1 Cache的容量,來平衡CPU和DRAM間的速度。
為此,在Merced的片上最接近執行單元旁再設另一處Cache,稱為L0緩存,是指令/數據分離型。由於L0Cache在物理位置上比L1離執行單元更近,布線距離的縮短,使它與執行單元間的數據交換速度比L1還快,可以進一步提高工作主頻。
同時,還要在晶元內部配置超過1MB的大容量L1 Cache。晶元內部Cache比外部Cache更易於提升與執行單元間的數據傳送速度。內部Cache的加大,執行單元不易發生「等待」。現行的內部Cache容量僅為32kB~128kB。內部Cache容量的增加會引起晶元面積增大,提高製造成本。但大部分公司認為,由於內部Cache容量增大而導致成本的上揚,可以用製造技術來彌補。與Cache相配合的緩存控制指令為進一步發揮Cache的作用,改進內存性能並使之與CPU發展同步來維護系統平衡,一些製造CPU的廠家增加了控制緩存的指令。如Intel公司在PentiumⅢ處理器中新增加了70條3D及多媒體的SSE指令集。其中有很重要的一組指令是緩存控制指令。AMD公司在K6-2和K6-3中的3DNow!多媒體指令中,也有從L1數據Cache中預取最新數據的數據預取指令(Prefetch)。
PentiumⅢ處理器的緩存控制指令,用於優化內存連續數據流。針對數據流的應用需要對以前的Cache運作方式進行了改進,減少了一些不必要的中間環節,節省了時間,增加了CPU數據匯流排的實際可用帶寬,也提高了Cache的效率。
有兩類緩存控制指令。一類是數據據預存取(Prefetch)指令,能夠增加從主存到緩存的數據流;另一類是內存流優化處理(Memory Streaming)指令,能夠增加從處理器到主存的數據流。這兩類指令都賦予了應用開發人員對緩存內容更大控制能力,使他們能夠控制緩存操作以滿足其應用的需求。
數據預存取指令允許應用識別出所需的信息,並預先將其從主存中取出存入緩存。這樣一來,處理器可以更快地獲取信息,從而改進應用性能。為了進一步削減內存延遲,內存訪問還可以與計算機周期保持流水操作。例如,如果一個應用需要計算一些數值以供3D圖形使用,當它在計算一個值的同時就可以預取下一個需要計算的數值。
內存流優化處理指令允許應用越過緩存直接訪問主存。通常情況下,處理器寫出的數據都將暫時存儲在緩存中以備處理器稍後使用。如果處理器不再使用它,數據最終將被移至主存。然而,對於多媒體應用來就,通常不再需要使用這些數據。因此,這時將數據盡快地移到主存中則顯得至關重要。採用了PentiumⅢ處理器的內存流優化處理指令後,應用程序就能讓數據搭乘「直達快車」,直接到達主存。當數據流直接到達主存時,處理器負責維護緩存的一致性。因為這種方式避免了為數據流留出空間清空緩存的當前內容,從而也提高了緩存的利用率。
總而言之,緩存控制指令改進了進出處理器的數據據流,使處理器保持其高速率運作。通過這些指令(同時還需要一些專為其設計以使其發揮優勢的軟體),商業用戶可以在操作系統和圖形設備驅動程序中感受其性能優勢。Cache在PC中其它設備的應用Cache作為一種速度匹配技術,不僅用在提高CPU對內存的讀寫速度上,而且也用在CPU結構的其它部分和PC系統中。
PC的顯示系統中,由於3D應用的迅猛發展,大量的顯示內存使用著高速緩存技術,如前台緩存、後台緩存、深度緩存和紋理緩存等。
PC的磁碟系統中,為提高內存對磁碟(主要是硬碟)的讀寫速度,就要建立磁碟高速緩存。因為DRAM內存的存取速度對CPU來說較慢,但對磁碟的存取速度卻是很快的。這是因為磁碟存儲系統包含有磁頭的機械運動,而機械運動無法跟傳送電信號的電子速度相比。此外,磁頭中電與磁的信號轉換也對速度有影響。這樣,為了提高磁碟存取速度而採用Cache也就順理成章了。硬碟Cache無需使用高速的SRAM,它只需在內存(DRAM)中劃出一個區域,作為專用的磁碟緩沖區,採用一定的數據結構,即可實現磁碟存取的Cache技術。它的過程也是把即將訪問的數據整塊地拷貝到高速緩存區中,然後內存再到高速緩存中去逐個讀取數據。由於數據在RAM空間內部傳送要比在RAM與磁碟間傳送快得多,系統由此提高了存取速度。
硬碟的Cache可以放在常規內存中。不過,為了不佔用寶貴的用戶程序空間,通常是把它設在擴展內存或擴充內存里。硬碟Cache是由人們共知的SMARTDRIVE.EXE文件自動建立的,用戶只需在AUTOEXEC.BAT與CONFIG.SYS中加入相應的命令行就成了。
在較慢速的其它外圍設備和內存的數據交換中,在網路通訊中,都需要使用Cache技術。推而廣之,凡是在傳輸速度有較大差異的設備之間,都可以利用Cache的速度匹配技術。結束語PC中的Cache主要是為了解決高速CPU和低速DRAM內存間速度匹配的問題,是提高系統性能,降低系統成本而採用的一項技術。隨著CPU和PC的發展,20年來,現在的Cache已成為CPU和PC不可缺少的組成部分,是廣大用戶衡量系統性能優劣的一項重要指標。據預測,在21世紀初期,CPU主頻加快發展的趨勢,加上內存DRAM的存取時間也會提高,從系統的性價比考慮,Cache的配備仍然是重要的技術之一。

③ 緩存是什麼

CPU緩存(Cache Memory)是位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小但交換速度快。在緩存中的數據是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的,當CPU調用大量數據時,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速度。由此可見,在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案,這樣整個內存儲器(緩存+內存)就變成了既有緩存的高速度,又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大,主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。

緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時,首先從緩存中查找,如果找到就立即讀取並送給CPU處理;如果沒有找到,就用相對慢的速度從內存中讀取並送給CPU處理,同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中,可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。

正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數CPU可達90%左右),也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中,只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間,也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說,CPU讀取數據的順序是先緩存後內存。

最早先的CPU緩存是個整體的,而且容量很低,英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿足CPU的需求,而製造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存,此時就把 CPU內核集成的緩存稱為一級緩存,而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分數據緩存(Data Cache,D-Cache)和指令緩存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分別用來存放數據和執行這些數據的指令,而且兩者可以同時被CPU訪問,減少了爭用Cache所造成的沖突,提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時,用新增的一種一級追蹤緩存替代指令緩存,容量為12KμOps,表示能存儲12K條微指令。

隨著CPU製造工藝的發展,二級緩存也能輕易的集成在CPU內核中,容量也在逐年提升。現在再用集成在CPU內部與否來定義一、二級緩存,已不確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內核中,以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變,此時其以相同於主頻的速度工作,可以為CPU提供更高的傳輸速度。

二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一,在CPU核心不變化的情況下,增加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異,由此可見二級緩存對於CPU的重要性。

CPU在緩存中找到有用的數據被稱為命中,當緩存中沒有CPU所需的數據時(這時稱為未命中),CPU才訪問內存。從理論上講,在一顆擁有二級緩存的CPU中,讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數據占數據總量的80%,剩下的20%從二級緩存中讀取。由於不能准確預測將要執行的數據,讀取二級緩存的命中率也在80%左右(從二級緩存讀到有用的數據占總數據的16%)。那麼還有的數據就不得不從內存調用,但這已經是一個相當小的比例了。目前的較高端的CPU中,還會帶有三級緩存,它是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存,在擁有三級緩存的CPU中,只有約5%的數據需要從內存中調用,這進一步提高了CPU的效率。

為了保證CPU訪問時有較高的命中率,緩存中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」(LRU演算法),它是將最近一段時間內最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設置一個計數器,LRU演算法是把命中行的計數器清零,其他各行計數器加1。當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的數據行出局。這是一種高效、科學的演算法,其計數器清零過程可以把一些頻繁調用後再不需要的數據淘汰出緩存,提高緩存的利用率。

CPU產品中,一級緩存的容量基本在4KB到64KB之間,二級緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。一級緩存容量各產品之間相差不大,而二級緩存容量則是提高CPU性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由CPU製造工藝所決定的,容量增大必然導致CPU內部晶體管數的增加,要在有限的CPU面積上集成更大的緩存,對製造工藝的要求也就越高。

雙核心CPU的二級緩存比較特殊,和以前的單核心CPU相比,最重要的就是兩個內核的緩存所保存的數據要保持一致,否則就會出現錯誤,為了解決這個問題不同的CPU使用了不同的辦法:

Intel雙核心處理器的二級緩存
目前Intel的雙核心CPU主要有Pentium D、Pentium EE、Core Duo三種,其中Pentium D、Pentium EE的二級緩存方式完全相同。Pentium D和Pentium EE的二級緩存都是CPU內部兩個內核具有互相獨立的二級緩存,其中,8xx系列的Smithfield核心CPU為每核心1MB,而9xx系列的Presler核心CPU為每核心2MB。這種CPU內部的兩個內核之間的緩存數據同步是依靠位於主板北橋晶元上的仲裁單元通過前端匯流排在兩個核心之間傳輸來實現的,所以其數據延遲問題比較嚴重,性能並不盡如人意。
Core Duo使用的核心為Yonah,它的二級緩存則是兩個核心共享2MB的二級緩存,共享式的二級緩存配合Intel的「Smart cache」共享緩存技術,實現了真正意義上的緩存數據同步,大幅度降低了數據延遲,減少了對前端匯流排的佔用,性能表現不錯,是目前雙核心處理器上最先進的二級緩存架構。今後Intel的雙核心處理器的二級緩存都會採用這種兩個內核共享二級緩存的「Smart cache」共享緩存技術。

AMD雙核心處理器的二級緩存
Athlon 64 X2 CPU的核心主要有Manchester和Toledo兩種,他們的二級緩存都是CPU內部兩個內核具有互相獨立的二級緩存,其中,Manchester核心為每核心512KB,而Toledo核心為每核心1MB。處理器內部的兩個內核之間的緩存數據同步是依靠CPU內置的System Request Interface(系統請求介面,SRI)控制,傳輸在CPU內部即可實現。這樣一來,不但CPU資源佔用很小,而且不必佔用內存匯流排資源,數據延遲也比Intel的Smithfield核心和Presler核心大為減少,協作效率明顯勝過這兩種核心。不過,由於這種方式仍然是兩個內核的緩存相互獨立,從架構上來看也明顯不如以Yonah核心為代表的Intel的共享緩存技術

④ 如何修改緩存路徑

以win7系統為例。

  1. 右擊「計算機」,選擇「屬性」。

  2. 在彈出來的窗口裡選擇「高級系統設置」。

  3. 在彈出來的窗口選擇「環境變數」。

  4. 需要修改的三個緩存路徑。選擇需要修改的,點擊下方的「編輯」。

  5. 在彈出的窗口的下圖紅框部分填入新的緩存路徑,點擊「確定」即可。

  6. 不要忘記全部要選擇「確定」。

注意事項

一般安裝某一個軟體只需要選擇修改一個緩存路徑,這要根據軟體的默認緩存地址決定。

⑤ 緩存的技術發展

最早先的CPU緩存是個整體的,而且容量很低,英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿足CPU的需求,而製造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存,此時就把 CPU內核集成的緩存稱為一級緩存,而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分數據緩存(Data Cache,D-Cache)和指令緩存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分別用來存放數據和執行這些數據的指令,而且兩者可以同時被CPU訪問,減少了爭用Cache所造成的沖突,提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時,用新增的一種一級追蹤緩存替代指令緩存,容量為12KμOps,表示能存儲12K條微指令。
隨著CPU製造工藝的發展,二級緩存也能輕易的集成在CPU內核中,容量也在逐年提升。再用集成在CPU內部與否來定義一、二級緩存,已不確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內核中,以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變,此時其以相同於主頻的速率工作,可以為CPU提供更高的傳輸速率。二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一,在CPU核心不變化的情況下,增加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異,由此可見二級緩存對於CPU的重要性。
CPU在緩存中找到有用的數據被稱為命中,當緩存中沒有CPU所需的數據時(這時稱為未命中),CPU才訪問內存。從理論上講,在一顆擁有二級緩存的CPU中,讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數據占數據總量的80%,剩下的20%從二級緩存中讀取。由於不能准確預測將要執行的數據,讀取二級緩存的命中率也在80%左右(從二級緩存讀到有用的數據占總數據的16%)。那麼還有的數據就不得不從內存調用,但這已經是一個相當小的比例了。較高端的CPU中,還會帶有三級緩存,它是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存,在擁有三級緩存的CPU中,只有約3%的數據需要從內存中調用,這進一步提高了CPU的效率。為了保證CPU訪問時有較高的命中率,緩存中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」(LRU演算法),它是將最近一段時間內最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設置一個計數器,LRU演算法是把命中行的計數器清零,其他各行計數器加1。當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的數據行出局。這是一種高效、科學的演算法,其計數器清零過程可以把一些頻繁調用後再不需要的數據淘汰出緩存,提高緩存的利用率。CPU產品中,一級緩存的容量基本在4KB到64KB之間,二級緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB、4MB等。一級緩存容量各產品之間相差不大,而二級緩存容量則是提高CPU性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由CPU製造工藝所決定的,容量增大必然導致CPU內部晶體管數的增加,要在有限的CPU面積上集成更大的緩存,對製造工藝的要求也就越高。主流的CPU二級緩存都在2MB左右,其中英特爾公司07年相繼推出了台式機用的4MB、6MB二級緩存的高性能CPU,不過價格也是相對比較高的,對於對配置要求不是太高的朋友,一般的2MB二級緩存的雙核CPU基本也可以滿足日常上網需要了。

⑥ 什麼是緩存 他的作用是什麼

簡單來說
緩存是CPU的一部分
CPU存取數據的速度非常的快,一秒鍾能夠存取、處理十億條指令和數據(術語:CPU主頻1G),而內存就慢很多,快的內存能夠達到幾十兆就不錯了,可見兩者的速度差異是多麼的大
1 緩存只是內存中少部分數據的復製品
2 分為一級緩存和二級緩存
一種是靜態RAM,SRAM;一種是動態RAM,DRAM。前者的存儲速度要比後者快得多,我們現在使用的內存一般都是動態RAM。
夠簡潔的把~~~~~

⑦ 緩存路徑和保存路徑有什麼區別

緩存路徑一般是指電腦在數據傳輸過程中未完成數據的存放路徑 文件是暫時性的存放 保存路徑一般是指文件的確定路徑 文件是永久性的

⑧ 關於緩存,大家進來下!謝了。

首先,先說一下什麼緩存,再回答你的問題。
舉個簡單的例子:你去排隊買東西,隊伍一直排到了商店門外面,而排在商店裡面那一部分隊伍人數的多少就相當於商店的緩存,正在買的,就相當於指令進入到了CPU的控制器和運算器正在工作,裡面排著的,就相當於在CPU的緩存里,現在回答你的問題。
1、硬碟屬於磁碟,當然包括硬碟緩存。區別就相當於水果和蘋果。
2、緩存沒有明確的分類,它是一個大概念,就像上面舉的例子,一般來說CPU有緩存,存放馬上要執行但還未執行的指令,硬碟也有緩存,便於在讀寫數據時更迅速,連windows的IE瀏覽器也有緩存,只是把打開過的網頁的一些圖片、聲音、動畫之類的東西臨時放到一個文件夾裡面。
3、預測機制也不是CPU的一個正式參數,也和你說的指令讀取沒有關系。
4、兩者不是一回事,硬碟緩存是為方便硬碟讀寫數據,而虛擬內存是指內存不夠用了,從硬碟空間里拿出一部分來當內存,速度要比內存慢。
5、硬碟的慢是因為它里在的碟片要轉,而硬碟的緩存的晶元就是類似於內存的一種晶元,當然接進內存了。
6、應該說沒什麼可比性,就比如說我喝水的速度和飛機的速度有法比嗎?但也有可比性的地方,你可以去了解一下主頻、外頻這樣的概念,從這些方面可以對這些硬體的頻率進行比較,乾的不是一樣的伙,因此沒法比速度。
7、你的說法基本正確,CPU不光要運算,還是一個指揮者,因此它包括運算器和控制器。

我不是一個學計算機專業的,以上答案也不是我從別處搜的,只是通我我10多年的經驗回答的,也許不夠權威,你可以參考一下,謝謝!

⑨ 緩存的路數對性能有什麼影響,如一級指令緩存的4-way和8-way

CPU參數呀,越大越好
高速緩存分為一級緩存(即L1 Cache)和二級緩存(即L2Cache)。CPU在運行時首先從一級緩存讀取數據,然後從二級緩存讀取數據,然後從內存和虛擬內存讀取數據,因此高速緩存的容量和速度直接影響到CPU的工作性能。 一級緩存都內置在CPU內部並與CPU同速運行,可以有效的提高CPU的運行效率。一級緩存越大,CPU的運行效率越高,但受到CPU內部結構的限制,一級緩存的容量都很小。 二級緩存對CPU運行效率的影響也很大,現在的二級緩存一般都集成在中,但有分為晶元內部和外部兩種,集成在晶元內部的二級緩存與CPU同頻率二級緩存(即全速二級緩存),而集成在晶元外部的二級緩存的運行頻率 是CPU的運行頻率的一半(即半速二級緩存),因此運行效率較低。 但是一級緩存和二級緩存的大,它究竟有多少好處呢?你得告訴我們經銷商,實際上你得用最普通的話跟他講。所以我們給他們打個比方,說這個就好比你開汽車的時候,後備箱是整個的一級緩存,假如說扶手裡面有一個小箱子,那是你的二級緩存。二級緩存大好在哪裡呢?就是你隨時開車的時候,隨時在裡面都可以取東西了。假如你二級緩存小的話,你還得把車停下來,到後備箱里取東西。

首先我們來簡單了解一下一級緩存。目前所有主流處理器大都具有一級緩存和二級緩存,少數高端處理器還集成了三級緩存。其中,一級緩存可分為一級指令緩存和一級數據緩存。一級指令緩存用於暫時存儲並向CPU遞送各類運算指令;一級數據緩存用於暫時存儲並向CPU遞送運算所需數據,這就是一級緩存的作用

那麼,二級緩存的作用又是什麼呢?簡單地說,二級緩存就是一級緩存的緩沖器:一級緩存製造成本很高因此它的容量有限,二級緩存的作用就是存儲那些CPU處理時需要用到、一級緩存又無法存儲的數據。同樣道理,三級緩存和內存可以看作是二級緩存的緩沖器,它們的容量遞增,但單位製造成本卻遞減。需要注意的是,無論是二級緩存、三級緩存還是內存都不能存儲處理器操作的原始指令,這些指令只能存儲在CPU的一級指令緩存中,而餘下的二級緩存、三級緩存和內存僅用於存儲CPU所需數據。

⑩ vivo x5mas查看緩存路經在哪看

請問您是在什麼地方緩存的呢?您可以在該緩存客戶端軟體里進入查看。比如騰訊視頻,進入騰訊視頻—個人中心—設置—緩存路徑即可查看。

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