處理器的緩存

『壹』 什麼是處理器緩存

處理器緩存： Cache(高速緩沖存儲器)是位於CPU與主內存間的一種容量較小但速度很高的存儲器。由於CPU的速度遠高於主內存,CPU直接從內存中存取數據要等待一定時間周期,Cache中保存著CPU剛用過或循環使用的一部分數據,當CPU再次使用該部分數據時可從Cache中直接調用,這樣就減少了CPU的等待時間,提高了系統的效率。Cache又分為一級Cache(L1 Cache)和二級Cache(L2 Cache),L1 Cache集成在CPU內部,L2 Cache早期一般是焊在主板上,現在也都集成在CPU內部，常見的容量有256KB或512KB L2 Cache。 處理器緩存的定義 緩存(Cache)大小是CPU的重要指標之一，其結構與大小對CPU速度的影響非常大。簡單地講，緩存就是用來存儲一些常用或即將用到的數據或指令，當需要這些數據或指令的時候直接從緩存中讀取，這樣比到內存甚至硬碟中讀取要快得多，能夠大幅度提升CPU的處理速度。 所謂處理器緩存，通常指的是二級高速緩存，或外部高速緩存。即高速緩沖存儲器，是位於CPU和主存儲器DRAM(Dynamic RAM)之間的規模較小的但速度很高的存儲器，通常由SRAM（靜態隨機存儲器）組成。用來存放那些被CPU頻繁使用的數據，以便使CPU不必依賴於速度較慢的DRAM（動態隨機存儲器）。L2高速緩存一直都屬於速度極快而價格也相當昂貴的一類內存，稱為SRAM(靜態RAM)，SRAM(Static RAM)是靜態存儲器的英文縮寫。由於SRAM採用了與製作CPU相同的半導體工藝，因此與動態存儲器DRAM比較，SRAM的存取速度快，但體積較大，價格很高。 處理器緩存的基本思想是用少量的SRAM作為CPU與DRAM存儲系統之間的緩沖區，即Cache系統。80486以及更高檔微處理器的一個顯著特點是處理器晶元內集成了SRAM作為Cache，由於這些Cache裝在晶元內，因此稱為片內Cache。486晶元內Cache的容量通常為8K。高檔晶元如Pentium為16KB，Power PC可達32KB。Pentium微處理器進一步改進片內Cache，採用數據和雙通道Cache技術，相對而言，片內Cache的容量不大，但是非常靈活、方便，極大地提高了微處理器的性能。片內Cache也稱為一級Cache。 由於486，586等高檔處理器的時鍾頻率很高，一旦出現一級Cache未命中的情況，性能將明顯惡化。在這種情況下採用的辦法是在處理器晶元之外再加Cache，稱為二級Cache。二級Cache實際上是CPU和主存之間的真正緩沖。由於系統板上的響應時間遠低於CPU的速度，如果沒有二級Cache就不可能達到486，586等高檔處理器的理想速度。二級Cache的容量通常應比一級Cache大一個數量級以上。在系統設置中，常要求用戶確定二級Cache是否安裝及尺寸大小等。二級Cache的大小一般為128KB、256KB或512KB。在486以上檔次的微機中，普遍採用256KB或512KB同步Cache。所謂同步是指Cache和CPU採用了相同的時鍾周期，以相同的速度同步工作。相對於非同步Cache，性能可提高30%以上。 intel處理器緩存一覽 目前，PC及其伺服器系統的發展趨勢之一是CPU主頻越做越高，系統架構越做越先進，而主存DRAM的結構和存取時間改進較慢。因此，緩存（Cache）技術愈顯重要，在PC系統中Cache越做越大。廣大用戶已把Cache做為評價和選購PC系統的一個重要指標。

『貳』 什麼是處理器緩存

處理器緩存是一種位於CPU與主內存之間的特殊存儲器，其容量較小但速度極高。由於CPU的運行速度遠超主內存，當CPU直接從內存中讀取或寫入數據時，需要等待一定的時間周期。為了減少這種等待時間，處理器緩存應運而生。它保存著CPU最近使用或頻繁使用的一部分數據。當CPU再次需要這些數據時，可以直接從緩存中調用，從而大大減少了等待時間，提高了系統的整體效率。

緩存大小是評估CPU性能的重要指標之一。其結構與大小對CPU的運行速度有著深遠的影響。簡單來說，緩存的作用就是存儲那些常用或即將用到的數據或指令，以加快CPU的訪問速度。通常所說的處理器緩存，實際上指的是二級高速緩存或外部高速緩存。這種高速緩沖存儲器位於CPU和主存儲器之間，雖然規模較小，但速度卻非常高。

處理器緩存的設計旨在通過減少CPU對主內存的訪問次數，來提高系統的運行效率。通過合理設計和優化緩存的容量、結構和訪問速度，可以顯著提升CPU的性能，從而提升整個計算機系統的響應速度和處理能力。