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cpu二级缓存和三级缓存 计算机二级基础,二级缓存和三级缓存的区别

2018年03月06日 来源:cpu二级缓存和三级缓存 大字体小字体

  CPU产品中,一级缓存的容量基本在4KB到18KB之间,二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB等。一级缓存容量各产品之间相差不大,而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。二级缓存容量的提升是由CPU制造工艺所决定的,容量增大必然导致CPU内部晶体管数的增加,要在有限的CPU面积上集成更大的缓存,对制造工艺的要求也就越高。

  通常我们电脑的CPU性能直接决定了我们电脑的运行速度,而cpu的性能主要是由核心数量、CPU架构、CPU主频以及缓存四个因素所综合决定的,并且这些数值通常都是越大越好,小编这里先为大家带来的是关于电脑cpu的二级缓存和三级缓存的原理,帮助大家了解cpu缓存的知识,揭开一些用户的疑问。

  我们所说的电脑缓存是当cpu在读取数据的时候,首先是从缓存文件中进行查找,然后找到之后会自动读取在输入到cpu进行处理,当然如果没有在缓存中找到对应的缓存文件的话,那么就会从内存中读取并且传输给cpu来处理。如果是要从内存中查找的话,那么这样是花费的时间是比较长的,速度也是比较慢一点,那么等cpu处理之后,就会把所在的数据块保存在缓存文件中,那么这样的话当再次读取这项数据的时候就直接在缓存中进行,这样就不要重复在内存中调用并读取数据了,节省读取时间,提升一个效率!缓存就是有这样的一个快捷的作用。

      *缓存和一级缓存与二级缓存的关系差不多,是为了在读取二级缓存不够用的时候而设计的一种缓存手段,在有*缓存cpu之中,只有大约百分之五的数据需要在内存中调取使用,这能提升cpu不少的效率,从而cpu能够高速的工作。

  缓存的工作原理是这样的:

  那么当了解到缓存的工作原理之后,对于常见的一级缓存,二级缓存,三级缓存到底是怎样工作的呢,接下里我们将为大家进行一个简单的介绍

  就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。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,如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理,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。正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高(大多数CPU可达90%左右),也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中,只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间,也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说,CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。目前缓存基本上都是采用SRAM存储器,SRAM是英文StaticRAM的缩写,它是一种具有静志存取功能的存储器,不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像DRAM内存那样需要刷新电路,每隔一段时间,固定要对DRAM刷新充电一次,否则内部的数据即会消失,因此SRAM具有较高的性能,但是SRAM也有它的缺点,即它的集成度较低,相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积,但是SRAM却需要很大的体积,这也是目前不能将缓存容量做得太大的重要原因。它的特点归纳如下:优点是节能、速度快、不必配合内存刷新电路、可提高整体的工作效率,缺点是集成度低、相同的容量体积较大、而且价格较高,只能少量用于关键性系统以提高效率。按照数据读取

  一级缓存也是内置在CPU内部并且是与CPU同速运行,可以有效的提高CPU的运行效率,如果说一级缓存越大,那么CPU的运行效率越高,但受到CPU内部结构的限制,所以我们说的一级缓存的容量通常都是比较小的。

  错误观点四:缓存只是随意调取数据并无选择

  二级缓存,主要作用是协调一级缓存和内存之间的工作效率。cpu首先用的是一级内存,当cpu的速度慢慢提升之后,一级缓存就不够cpu的使用量了,这就需要用到二级内存。当然二级内存会比一级内存的缓存的效率要低很多,但是相比容量来说二级内存的容量要比一级的容量要大很多。一级内存和二级内存主要是为cpu的处理数据的时候临时进行数据交换的时候使用的。

  电脑缓存是当cpu在读取数据的时候,先是从缓存文件中查找,然后找到之后会自动读取在输入到cpu进行处理,当然如果没有在缓存中找到对应的缓存文件的话,那么就会从内存中读取并且传输给cpu来处理。当然这样的话需要一定的时间所以会很慢。等cpu处理之后,就很贵把这个暑假所在的数据块保存在缓存文件中,这样的话在以后读取这项数据的时候就直接在缓存中进行,这样就不要重复在内存中调用并读取数据了。

  最近有网友看完“电脑硬件知识扫盲菜鸟提升必看电脑配置知识”一文后觉得还有一些硬件知识不了解,比如说,CPU的三级缓存是什么意思,有什么用呢?针对此类细节问题,下面小编与大家做个简单介绍。

  一级缓存:

  关于缓存技术,相信还是有很多人不太懂的基本概念,我们都知道缓存的作用就是要提高CPU的运算速度,那么二级缓存又叫L2CACHE,由于L1级高速缓存容量的限制,这是为了再次提高CPU的运算速度,在CPU外部放置一高速存储器,也就是所说的二级缓存,它是处理器内部的一些缓冲存储器,他的作用是跟内存一样,二级缓存是比一级缓存速度更慢,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。

  二级缓存(L2CACHE)出现是为了协调一级缓存与内存之间的速度。最初缓存只有一级,后来处理器速度又提升了,一级缓存不够用了,于是就添加了二级缓存。二级缓存是比一级缓存速度更慢,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。

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