多级缓存

❶ 一级缓存，二级缓存，三级缓存分别指的是什么

一级缓存都内置在CPU内部并与CPU同速运行，可以有效的提高CPU的运行效率。一级缓存越大，CPU的运行效率越高，但受到CPU内部结构的限制，一级缓存的容量都很小。
CPU缓存（Cache Memory）位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。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，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度。最初缓存只有一级，二级缓存（L2 CACHE）出现是为了协调一级缓存与内存之间的速度。二级缓存比一级缓存速度更慢，容量更大，主要就是做一级缓存和内存之间数据临时交换的地方用。实际上，现在Intel和AMD处理器在一级缓存的逻辑结构设计上有所不同，所以二级缓存对CPU性能的影响也不尽相同。
三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—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。其运作原理在于使用较快速的储存装置保留一份从慢速储存装置中所读取数据且进行拷贝，当有需要再从较慢的储存体中读写数据时，缓存(cache)能够使得读写的动作先在快速的装置上完成，如此会使系统的响应较为快速。

❷ 缓存有什么作用一级，二级，三级缓存各有什么作用…

通俗地讲，CPU的缓存是调用数据的一个渠道。以前没有缓存的CPU都是从内存调用数据，但是由于CPU运算速度与内存速度大大不一致（CPU比内存快很多），导致CPU必须减速等待内存，整体速度减慢。而当CPU集成了缓存以后（其实一开始是集成在主板上的，后来由于生产工艺提高，生产成本降低，缓存就整合到CPU中了），缓存就成了调和CPU和内存的速度差别，CPU在集成了缓存以后，可以存储许多指令方便CPU随时调用，速度大大加快了。而一级二级三级缓存，其实有心观察就知道，以AMD的CPU为例（K10架构），一级缓存一般都是256K，二级缓存是2M，三级缓存是6M，为什么大小存在差别呢？因为一级缓存成本太高，导致无法生产太大的一级缓存（Intel的CPU的一级缓存更小），只能生产二级缓存来弥补，继而后面又产生了三级缓存。CPU在调用指令的时候是一级缓存——二级缓存——三级缓存（如果有的话，一般只存在于高端CPU中）——内存。通俗的说缓存就像一个仓库，备用一些常用指令方便调用。

❸ 一级缓存、二级缓存、三级缓存各指什么 高速缓冲与寄存对应哪一个

一级缓存（L1 Cache）二级缓存（L2 Cache）三级缓存（L3 Cache）都属于高速缓存（Cache）

我们知道，CPU本身的寄存器只能存储32个字节，所以要使用数据的时候，必须要从内存里取出来才能使用。内存距离CPU非常遥远，大约是10cm左右的样子（笑）。CPU通过电信号告诉内存：“喂，内存，把1234号地址的数据给我送来。”而这样电信号传送的时间会很漫长，那么CPU不得不等很长一段时间才可以继续工作（大概比CPU工作的时间大个几百倍）。而如果反复读取同样一个内存的数据，那么不得不消耗很长一段时间。、

为了提高速度，CPU旁边就装了一个高速缓存。读入内存的时候先告诉高速缓存xx地址的数值是yy，这样再读取同一个地址时直接利用高速缓存的数据，可以马上回答出xx地址的数字是yy。写入内存的时候也是先更新高速缓存然后才能写入内存

。

一级缓存设在CPU内部，但是比起寄存器还是稍微遥远一些。由于CPU很小，没内存大，所以一级缓存就比内存小很多（笑），大概只有8KB-16KB

二级缓存在CPU之外，因为主板上的空间很大，所以二级缓存比一级缓存大得多（笑），大概是256KB-1MB左右，但是它的速度慢，因为它离CPU比较远。二级缓存通常用作一级缓存与内存的交换空间

三级缓存更大，更慢

当CPU需要写入内存的时候通常只更新三级缓存，如果数据写入频繁将会更新到二级乃至一级缓存

综上所述，当CPU需要利用内存中的数据时，如图所示：

❹ 一级缓存二级缓存三级缓存都干嘛用的

缓存就是你提取所需要的数据时 暂时存放的地方 缓存的大小与速度决定了你的电脑运行速度的快慢 名字只是取决于性能的高低 一般情况大多数都是用的二级高速缓存

❺ 缓存为什么要分为一级和二级甚至是三级缓存

CPU处理数据就像工厂
1级缓存就是1号仓库
2级缓存就是2号仓库
内存就是供应商
硬盘就是原料产地

按速度排列1号仓库 2号仓库 供应商 原料产地
每次都去原料产地提取原料虽然很直接 但是速度很慢
所以才会有供应商和仓库的出现

❻ 如何实现 Redis 多级缓存的更新

1）设计两个缓存池，记为A、B，而A和B的内容都是从后端服务器数据库中获取到的数据。正常情况下，客户端的请求都是从缓存池A中获取缓存内容，
同时，设置一个全局的变量ref用于记录当前正在访问缓存A的客户端数量，来一个客户端请求将ref值加1，响应完一个客户端请求后ref减一。

2）当缓存更新时间到时，如果ref不为0，则我们不能直接更新缓存，因为这时有客户端正在从缓存池A取数据。这里，我们可以借鉴Redis的
rehash思想，更新时间到，我们将客户端的访问都引导到B缓存池，此时的缓存池A不再接受新的客户端数据请求，A的ref变量只减不增，当ref变量
减少到0时，我们便可以更新A缓存池中的内容了。

❼ 请问什么是缓存一级和二级有什么区别

由于CPU的运算速度愈来愈快，主存储器(DRAM)的数据存取速度常无法跟上CPU的速度，因而影响计算机的执行效率，如果在CPU与主存储器之间，使用速度最快之SRAM来作为CPU的数据快取区，将可大幅提升系统的执行效率，而且透过Cache来事先读取CPU可能需要的数据，可避免主存储器与速度更慢的辅助内存的频繁存取数据，对系统的执行效率也大有帮助。

不过因SRAM比DRAM贵太多，如果主存储器全采用SRAM则系统造价太高，所以一般皆只安装512KB~1MB的Cache。Cache的应用除了加在CPU与主存储器之间外，硬盘、打印机、CD-ROM等外围设备也都会加上Cache来提升该设备的数据存取效率。

按照数据读取顺序和与CPU结合的紧密程度，CPU缓存可以分为一级缓存，二级缓存，部分高端CPU还具有三级缓存，每一级缓存中所储存的全部数据都是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的。当CPU要读取一个数据时，首先从一级缓存中查找，如果没有找到再从二级缓存中查找，如果还是没有就从三级缓存或内存中查找。一般来说，每级缓存的命中率大概都在80%左右，也就是说全部数据量的80%都可以在一级缓存中找到，只剩下20%的总数据量才需要从二级缓存、三级缓存或内存中读取，由此可见一级缓存是整个CPU缓存架构中最为重要的部分。

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。

一般来说，一级缓存可以分为一级数据缓存（Data Cache，D-Cache）和一级指令缓存（Instruction Cache，I-Cache）。二者分别用来存放数据以及对执行这些数据的指令进行即时解码，而且两者可以同时被CPU访问，减少了争用Cache所造成的冲突，提高了处理器效能。目前大多数CPU的一级数据缓存和一级指令缓存具有相同的容量，例如AMD的Athlon XP就具有64KB的一级数据缓存和64KB的一级指令缓存，其一级缓存就以64KB+64KB来表示，其余的CPU的一级缓存表示方法以此类推。

❽ 一级缓存，二级缓存和三级缓存有什么区别

缓存的主要作业就是存储cpu处理临时数据。cpu处理数据有个机制，就是叫“命中率”，啥子意思，就是会预先猜测要处理的数据，先存起来。这些预存储的数据越多，整体运行速度就越快。由于设计及成本不一样，就分了几个级别。总的来说就是越来越大，速度相对越来越慢。一缓一般32k，与处理器同频最快，主要存储指令和关键数据，二缓一般也与cpu同频（早期也有一半频率的），容量从以前的64k到现在的6M。早期cpu没有三缓，或者有些集成在主板上，现在基本都有了，大小也有3~12M或更大，速度就相对慢一些，不过也比内存高一些。

❾ 二级缓存和三级缓存有什么区别

三级缓存和内存可以看作是二级缓存的缓冲器，它们的容量递增，但单位制造成本却递减。需要注意的是，无论是二级缓存、三级缓存还是内存都不能存储处理器操作的原始指令，这些指令只能存储在CPU的一级指令缓存中，而余下的二级缓存、三级缓存和内存仅用于存储CPU所需数据。