最高级缓存
① 电脑上说的几级缓存什么意思
通常来说,数据的处理是由CPU来处理,然后通过显卡输出到显示器里,我们就能看到,跟汽车的运作有关,汽油通过油管输进发动机里面进行处理。一般CPU的处理,至少有两个传输空间,一个是一级缓存,另一个是二级缓存,一级缓存的传输是必然的,所以没有人去注意它,正如,人会用脚走路是必然的,所以不会有人会去问:人为什么会走路。近10多年来几乎所有的PC都是有二级缓存了。二级缓存一般是不会比一级缓存小的,而且二级缓存越大,可以支持更快的数据处理,很多人平时选CPU都是看频率,都是认为频率越高就越快,其实,这种观念并不完全是对的,或者有些人都知道,AMD早期的处理很多都是用型号来区分类型的,如:1600+、1700+、闪龙2500+、速龙4000+等,而英特尔就喜欢用频率来区别型号的,如:奔三900、赛扬一1.0、奔腾四2.4等为什么AMD这么喜欢用型号?因为频率并不完全是决定处理器速度的,决定处理器除了频率还有二级缓存,二级缓存还起了CPU自身的成本,如果你有经常留意CPU的历史型号和报价,就会发现二级缓存越高的CPU就越贵的。简单的拿闪龙与速龙对比就知道了。
② cpu几级缓存是什么意思!详细点谢谢
缓存就是数据交换的缓冲区(称作Cache),当某一硬件要读取数据时,会首先从缓存中查找需要的数据,如果找到了则直接执行,找不到的话则从内存中找。
由于缓存的运行速度比内存快得多,故缓存的作用就是帮助硬件更快地运行。
一级缓存(L1):
一级缓存(Level 1 Cache)简称L1 Cache,位于CPU内核的旁边,是与CPU结合最为紧密的CPU缓存,也是历史上最早出现的CPU缓存。
由于一级缓存的技术难度和制造成本最高,提高容量所带来的技术难度增加和成本增加非常大,所带来的性能提升却不明显,性价比很低,而且现有的一级缓存的命中率已经很高,所以一级缓存是所有缓存中容量最小的,比二级缓存要小得多。
二级缓存(L2):
二级缓存(Level2cache),是处理器内部的一些缓冲存储器,其作用跟内存一样。
二级缓存是比一级缓存速率更慢,容量更大的内存,主要就是做一级缓存和内存之间数据临时交换的地方用。
三级缓存(L3):
L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。
实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。
③ 高速缓存是什么
高速缓存英文是cache。F5 BIG-IP软件实现快速缓存——高达9倍的服务器容量提升。高速缓存是一种特殊的存储器子系统,其中复制了频繁使用的数据,以利于CPU快速访问。存储器的高速缓冲存储器存储了频繁访问的 RAM 位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时,高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址,则将数据返回处理器;如果没有保存该地址,则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总是比主RAM 存储器速度快,所以当 RAM 的访问速度低于微处理器的速度时,常使用高速缓冲存储器。
L1高速缓存,也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。采用回写(Write Back)结构的高速缓存。它对读和写*作均有可提供缓存。而采用写通(Write-through)结构的高速缓存,仅对读*作有效。在486以上的计算机中基本采用了回写式高速缓存。在目前流行的处理器中,奔腾Ⅲ和Celeron处理器拥有32KB的L1高速缓存,奔腾4为8KB,而AMD的Duron和Athlon处理器的L1高速缓存高达128KB。
L2高速缓存,指CPU第二层的高速缓存,第一个采用L2高速缓存的是奔腾 Pro处理器,它的L2高速缓存和CPU运行在相同频率下的,但成本昂贵,市场生命很短,所以其后奔腾 II的L2高速缓存运行在相当于CPU频率一半下的。接下来的Celeron处理器又使用了和CPU同速运行的L2高速缓存,现在流行的CPU,无论是AthlonXP和奔腾4,其L2高速缓存都是和CPU同速运行的。除了速度以外,L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达1MB-3MB。
——》1,高速缓存(Cache),全称“高速缓冲存储器”。
——》2,例如:当CPU处理数据时,它会先到高速缓存中去寻找,如果数据因之前的操作已经读取而被暂存其中,就不需要再从主内存中读取数据——由于CPU的运行速度一般比主内存快,因此若要经常存取主内存的话,就必须等待数个CPU周期从而造成浪费。
——》3,提供“高速缓存”的目的是为了让数据存取的速度适应CPU的处理速度,其基于的原理是内存中“程序执行与数据访问的局域性行为”。
——》4,现在Cache的概念已经被扩充了:不仅在CPU和主内存之间有Cache,而且在内存和硬盘之间也有Cache(磁盘高速缓存),乃至在硬盘与网络之间也有某种意义上的“Cache”(Internet临时文件夹)。
——》5,凡是位于速度相差较大的两种硬件之间的,用于协调两者数据传输速度差异的结构,均可称之为Cache。
——》6,所以硬盘和内存之间的Cache就叫做磁盘高速缓存。它是在内存中开辟一块位置,来临时存取硬盘中的数据。
这项技术可使计算机读写时的存储系统平均数据传输率提高5-10倍,适应了当前激增的海量数据存储需求。
——》7,在DOS时代,我们用:
smartdrv 内存容量 命令来加载硬盘高速缓存。自从有了Windows后,我们就不需要加载硬盘高速缓存了,因为Windows本身有自己的高速缓存管理单元,如果强行使用smartdrv命令加载,反而会影响Windows的性能。
——》8,我们在用硬盘安装Win2000/XP时候,系统会提示加载高速缓存,这是因为在安装的初期还是DOS操作,所以为了达到读存的速度,安装程序要求加载高速缓存。
F5 BIG-IP软件实现快速缓存——高达9倍的服务器容量提升
F5 BIG-IP的智能缓存功能通过从Web应用服务器下载重复性流量,实现了巨大的扩展性及费用节省。它也是唯一能够提供多存储缓存的解决方案对每个应用或部门的具体高速缓存进行管理,从而实现对优先级应用的准备与智能的控制。
④ 高速缓存的主要作用
高速缓存是处理核心(包括CPU与GPU)或者外部储存设备与主内存区间的一个缓冲储存区,所以称为缓存
在CPU,GPU等处理核心上,核心计算的临时中间数据和大量需求的数据都优先储存在缓存里,举个例子:CPU计算一个1+1+1的值时,第一次计算前两个数的和的结果2就储存在CPU缓存里,再把结果拿来进行第二次计算,当然,现在的处理器算这个数据不用这么做,只是面对大量数据计算的时候需要这么做
在更大量的计算里,处理器会按数据的优先级从低到高分别储存在一级,二级,三级缓存中,再没有空间就会放进内存中,处理器读取数据也是从一级缓存开始,直到内存中,如果内存还没有数据就去硬盘光盘等外部储存设备找,一级缓存速度最快,二级,三级次之
在外部储存设备中,比如硬盘和光驱的缓存主要是提高传输速率,增加硬件寿命,你可以从硬盘一个分区复制一堆小文件到另一个分区,你可以发现,复制相同容量的文件速度是大文件快于小文件,因为每个小文件都要进行文件的建立,数据写入与结束写入等过程会耗费很多时间
在处理器或者内存向硬盘或者光驱(刻录机)写入的数据都是小文件或者数据而且并不连续,他们都先放在硬盘缓存里,到整个文件结束或者到缓存区容量极限时再一次性写入硬盘,这样可以减少硬盘的读写次数,并且以此写入的速度更快~
⑤ 缓存是什么…
缓存是硬盘控制器上的一块 内存 芯片,具有极快的存取速度,它是 硬盘 内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界接口传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小系统的负荷,也提高了数据的传输速度。 缓存是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与 CPU 交换数据,因此速度很快。L1Cache( 一级缓存 )是CPU第一层高速缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32—256KB。L2Cache( 二级缓存 )是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,普通 台式机 CPU的L2缓存一般为128KB到2MB或者更高,笔记本、 服务器 和工作站上用CPU的L2高速缓存最高可达1MB-3MB。 缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速度就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的 数据 ,又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的。
⑥ CPU的一、二、三级缓存分别有什么用
L1 Cache(一级缓存):
Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32-256KB。
L2 Cache(二级缓存):
L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是4MB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达2MB-4MB,有的高达8MB或者19MB。
L3 Cache(三级缓存):
ache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。
而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显着的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
⑦ 电脑CPU所谓的,一级二级三级缓存分别在什么位置
CPU中缓存是为了加快CPU读取数据的速度,也是为了给内存一个缓冲期。因为CPU运算速度太快了,光靠内存读写完全跟不上,而CPU缓存的数据交换比内存快多了,大部分时候CPU可以直接从缓存读取数据,找不到的话再从内存读取,这样可以节省CPU读取内存数据时浪费的时间。
CPU缓存分为三类,一级缓存(L1)、二级缓存(L2)和三级缓存(L3)。CPU在实际数据读取中重要的却是一级缓存,因为一级缓存速度最快,二级缓存其次,三级缓存最慢,只是三级缓存的容量最大。
(7)最高级缓存扩展阅读:
一级缓存虽然速度最快,但容量最小,单位都是KB,不同CPU之间一级缓存没有差距,所以现在不怎么提了,二级缓存容量也不大,基本都是个位数MB,除了一些服务器CPU会有10几MB之外,现在CPU也不怎么提二级缓存。CPU读取缓存时会先从一级缓存开始,然是二级缓存,而读取二级缓存有时候会出现数据未命中的情况,这时候就需要从三级缓存读取。
但是要注意的是三级缓存越大并不一定说这个CPU性能就越强,因为三级缓存的容量还依靠CPU架构和工艺等方面的影响,如果是与架构工艺搭配升级的三级缓存,容量越大才会性能越高。
⑧ 计算机中高速缓存的作用
计算机硬盘的高速缓存:
1.高速缓存的概念。缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界接口传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,如果有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度。
2.高速缓存的作用。硬盘的缓存主要起三种作用:一是预读取。当硬盘受到CPU指令控制开始读取数据时,硬盘上的控制芯片会控制磁头把正在读取的簇的下一个或者几个簇中的数据读到缓存中(由于硬盘上数据存储时是比较连续的,所以读取命中率较高),当需要读取下一个或者几个簇中的数据的时候,硬盘则不需要再次读取数据,直接把缓存中的数据传输到内存中就可以了,由于缓存的速度远远高于磁头读写的速度,所以能够达到明显改善性能的目的;二是对写入动作进行缓存。当硬盘接到写入数据的指令之后,并不会马上将数据写入到盘片上,而是先暂时存储在缓存里,然后发送一个“数据已写入”的信号给系统,这时系统就会认为数据已经写入,并继续执行下面的工作,而硬盘则在空闲(不进行读取或写入的时候)时再将缓存中的数据写入到盘片上。虽然对于写入数据的性能有一定提升,但也不可避免地带来了安全隐患——如果数据还在缓存里的时候突然掉电,那么这些数据就会丢失。对于这个问题,硬盘厂商们自然也有解决办法:掉电时,磁头会借助惯性将缓存中的数据写入零磁道以外的暂存区域,等到下次启动时再将这些数据写入目的地;第三个作用就是临时存储最近访问过的数据。有时候,某些数据是会经常需要访问的,硬盘内部的缓存会将读取比较频繁的一些数据存储在缓存中,再次读取时就可以直接从缓存中直接传输。
缓存容量的大小不同品牌、不同型号的产品各不相同,早期的硬盘缓存基本都很小,只有几百KB,已无法满足用户的需求。2MB和8MB缓存是现今主流硬盘所采用,而在服务器或特殊应用领域中还有缓存容量更大的产品,甚至达到了16MB、64MB等。
大容量的缓存虽然可以在硬盘进行读写工作状态下,让更多的数据存储在缓存中,以提高硬盘的访问速度,但并不意味着缓存越大就越出众。缓存的应用存在一个算法的问题,即便缓存容量很大,而没有一个高效率的算法,那将导致应用中缓存数据的命中率偏低,无法有效发挥出大容量缓存的优势。算法是和缓存容量相辅相成,大容量的缓存需要更为有效率的算法,否则性能会大大折扣,从技术角度上说,高容量缓存的算法是直接影响到硬盘性能发挥的重要因素。更大容量缓存是未来硬盘发展的必然趋势。
高速缓存产生作用的时机:
3.作用体现及应用。 现在拥有大量数据,但最经常使用的往往只有其中一小部分。如国标汉字有6763个,但经常使用的只有3000个,其中几百个又占了50%以上的使用频率。因此人们想到,如果将这几百个放到存取最快的地方,就可以用很小的代价大大提高工作速度。高速缓存的工作原理基本就是这样。例如我们知道内存的存取速度比硬盘快得多,我们可以在一开机时就将宋体字的前3000个、黑体字最常用的500个装入内存专门开辟的区域,这样当使用这部分字的时候就可以从内存取字,其余的才会去读硬盘。内存开辟的这部分区域就叫做高速缓存,它可能只占所有字体存储量的十分之一,但可以将读写字库的速度提高几十倍。
具体看一下高速缓存起的使用。假设我们有100M数据,其中1M数据的使用频率占到了50%,又知内存存取时间只有硬盘时间的10万分之一,因此如果我们用1M内存做高速缓存存储最常用的1M数据就可以差不多将平均存取速度提高一倍。从这个例子可以看出,当数据使用越不平均,两种存储器之间的速度差越大时CACHE的作用就越大。
以上是一类使用分布固定的例子,在这种情况下,只要固定将这一部分数据装入最快的存储器就可以了。但在许多情况下,数据的使用频率是不确定的,特别它是与时间相关的。如当我们在写一篇文章时,对这篇文章的内容存取就特别频繁。而过一会儿又去修一张照片,存取操作就转移到了这张照片的数据上去,文章的数据就基本不用了。要让一个系统能够自动地根据当前数据的使用频率改变高速存储器中的内容才能使我们专门开出的高速缓存起作用。因此整个高速缓存系统应该包含调度数据的软件。
CACHE系统怎样调度数据
4.拓展知识-深入了解。 怡泓软件早在1983年就在软件内部使用了硬盘的CACHE系统,在早期内存很小的情况下有效地提高了硬盘上大量数据的存取速度。而PC DOS操作系统直到1990年的DR DOS 5.0和MS DOS 4.0中才内含了CACHE程序。从WINDOWS 3.0开始操作系统中都内建了硬盘CACHE系统,CACHE的概念也逐渐延伸到硬盘内部和CPU内部。
CACHE对数据的调度不一定只在两种存储器之间进行,如现在的CPU就有片上的一级、二级和内存共3种存储器。为了便与理解,我们都以两种存储器为例。
为使CACHE系统能够起到提高速度的作用,这两种存储器的速度必需有比较大的差异。如果用通用CPU来完成数据调度,两种存储器的速度差至少应该达到100倍以上。因为调度程序在每完成一次数据访问时至少要消耗20-30个指令周期,如果速度只差10倍,用CACHE比不用还要慢。
数据的调度并不像我们想象地那样简单。第一高速存储器中的每一个数据必需带有地址信息,因为它从第二级存储器中提出来后已经不是按顺序排列。为了避免地址信息过多而造成的空间浪费和查询时间的浪费,必需将数据分成块。块的大小也很有讲究。太小了起不到压缩时间和空间的作用,太大了读一个数据会造成数百个可能用不着的数据涌入高速存储器,反而起不到压缩空间的作用。
高速存储器中数据的地址信息查询是数据调度时运算的大头。当高速存储器很大时,它的地址表也会很长。从计算机指令发出的是对第二级存储器的存取指令,为了要看它是否在高速存储器中,必需去查询这个地址表。如果地址信息是顺序排列的,平均查询时间将是表长的一半。如果表长到了1000项,平均查一个数据地址就要500次比较。即使两级存储器的速度差达1000倍,这种方法也占不了任何便宜。一种方法是优先级排序法,即每经过一段时间的使用就根据每块数据的使用频率修改表的排列,让频率最高的数据块的地址排到最前面去,这样可以有效地缩短查表次数。这是我们过去使用的方法。Intel发明了一种抢队头的方法。即每一个数据一旦被使用,就将它放到地址表的第一位去。它的优点是重整地址表的算法最简单,缺点是地址表的排列通常不是最优化的。还有一种方法是通过散列表来用空间换时间,这种算法稍微复杂一点,但它通常可以在2次查询就找到所需的地址,不过计算散列地址也要消耗不少时间。
我们从以上算法的简单介绍就可以看出,CACHE技术不是在什么地方都可以使用的灵丹妙药,它受调度计算的很大制约。在CPU内部,两级存储器的速度差往往到不了100倍以上,如何能实现有效的CACHE调度?它其中必须有专用的调度算法部件,以保证在1/3的速度差之内完成调度运算,否则最多只能实现一级缓存。
CACHE作用的局限性
从上面对CACHE调度算法的简单介绍我们已经看到,在没有专用算法部件的情况下,只有当两级存储器速度差很大的时候CACHE才起作用。内存和硬盘的速度差通常为105数量级,因此用内存做硬盘的高速缓存通常是很有效的。
另一方面,高频使用的数据必须远小于高速缓存的大小才行,如果大于高速缓存的大小就会造成刚进入缓存的数据马上就被后来的数据挤出去,非但没有加快速度,反而增加了一道间接传递的时间。当我们用PHOTOSHOP处理的图像数据大于内存的1/3时就会出现这种情况。好在内存的速度远大于硬盘的存取速度,这点变化我们通常感觉不出来。但在CPU中,就会非常明显。CPU在处理图像数据时,每次处理的数据量都远远超过它内部的一级和二级缓存,因此它的作用将大大降低,唯一的补偿是处理程序的指令在一个操作——如锐化——中是固定的,它可以常驻高速缓存,减少读指令的时间。这时不同CPU缓存的大小对运算速度的影响就很小了。因为即使再小的缓存,也存得下操作指令;再大的缓存也存不下被操作的图像数据。
在CACHE调度中,为了保证数据的安全而做的回写操作也是阻碍效率的因素。在对数据进行写操作时,可以不将它写回二级存储器,如硬盘,一直到文件关闭甚至操作系统退出时再回写,这样的效率当然最高,但是非常不安全的。一旦一个程序崩溃,其它所有程序的数据就可能都损失了。所以现在的CACHE调度方案通常都内定必须立即回写。我们马上会想到,优化效率的一半没有了。实际情况并非如此。因为回写操作其实并不是立即发生的,它可以由一个优先级较低的线程去完成,当你在考虑怎么进一步调色时,操作系统插空将数据写回硬盘。
即使内存非常大,PHOTOSHOP也将它的每一步操作写回硬盘,这可以从PHOTOSHOP每次崩溃后都留下一个巨大的临时文件看出。因此如果我们连续对图像做旋转、变形等操作,即使用了极大的内存,CACHE作用也只发生了一半。因此要全面提高PHOTOSHOP的效率,必须用RAID等技术提高硬盘的直接读写速度。同理,硬盘上的2M或4M缓存对于动辄几十M的图像数据是毫无作用的。
⑨ 什么是高速缓存作用是
什么是高速缓存技术:
高速缓存英文是cache。一种特殊的存储器子系统,其中复制了频繁使用的数据,以利于cpu快速访问。存储器的高速缓冲存储器存储了频繁访问的
ram
位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时,高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址,则将数据返回处理器;如果没有保存该地址,则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总是比主ram
存储器速度快,所以当
ram
的访问速度低于微处理器的速度时,常使用高速缓冲存储器。
高速缓存的作用:
在cpu开始执行任何指令之前,都会首先从内存中取得该条指令以及其它一些相关数据和信息。为了加快cpu的运行速度,几乎所有的芯片都采用两种不同类型的内部存储器,即高速缓存。缓存被用来临时存放一些经常被使用的程序片段或数据。
一级高速缓存是性能最好缓存类型,与解释指令和执行算术运算的处理单元一到构成cpu的核心。cpu可以在全速运行的状态下读取存放在一级高速缓存中的指令或数据。intel的处理器产品一般都会具有32k的一级缓存,而象amd或via这种竞争对手的产品则会使用更多的一级缓存。
如果在一级缓存中没有找到所需要的指令或数据,处理器会查看容量更大的二级缓存。二级缓存既可以被集成到cpu芯片内部,也可以作为外部缓存。pentium
ii处理器具有512k的二级缓存,工作速度相当于cpu速度的一半。celeron以及更新的pentium
iii芯片则分别具有128k和256k的在片二级缓存,能够在处理器全速下运行。
对于存放在速度较慢的二级缓存中的指令或数据,处理器往往需要等待2到4个时钟周期。为了充分利用计算资源,cpu可以在这段时间内查看和执行其它正在等候处理,但不需要使用额外数据的指令,从而提高整个系统的速度,把空闲时间降低到最低程度。
⑩ 现在的CPU最高是几集缓存是什么意思
缓存是cpu的一部分,它存在于cpu中
cpu存取数据的速度非常的快,一秒钟能够存取、处理十亿条指令和数据(术语:cpu主频1g),而内存就慢很多,快的内存能够达到几十兆就不错了,可见两者的速度差异是多么的大。
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。
缓存大小也是cpu的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对cpu速度的影响非常大,cpu内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,cpu往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升cpu内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于cpu芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。
l1cache(一级缓存)是cpu第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的l1高速缓存的容量和结构对cpu的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态ram组成,结构较复杂,在cpu管芯面积不能太大的情况下,l1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器cpu的l1缓存的容量通常在32—256kb。
l2cache(二级缓存)是cpu的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。l2高速缓存容量也会影响cpu的性能,原则是越大越好,现在家庭用cpu容量最大的是512kb,而服务器和工作站上用cpu的l2高速缓存更高达256-1mb,有的高达2mb或者3mb。
l3cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而它的实际作用即是,l3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加l3缓存在性能方面仍然有显着的提升。比方具有较大l3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘i/o子系统可以处理更多的数据请求。具有较大l3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
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。