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属于高速缓存的是

发布时间: 2025-10-17 16:32:16

Ⅰ 什么是处理器缓存

处理器缓存: Cache(高速缓冲存储器)是位于CPU与主内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。由于CPU的速度远高于主内存,CPU直接从内存中存取数据要等待一定时间周期,Cache中保存着CPU刚用过或循环使用的一部分数据,当CPU再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用,这样就减少了CPU的等待时间,提高了系统的效率。Cache又分为一级Cache(L1 Cache)和二级Cache(L2 Cache),L1 Cache集成在CPU内部,L2 Cache早期一般是焊在主板上,现在也都集成在CPU内部,常见的容量有256KB或512KB L2 Cache。 处理器缓存的定义 缓存(Cache)大小是CPU的重要指标之一,其结构与大小对CPU速度的影响非常大。简单地讲,缓存就是用来存储一些常用或即将用到的数据或指令,当需要这些数据或指令的时候直接从缓存中读取,这样比到内存甚至硬盘中读取要快得多,能够大幅度提升CPU的处理速度。 所谓处理器缓存,通常指的是二级高速缓存,或外部高速缓存。即高速缓冲存储器,是位于CPU和主存储器DRAM(Dynamic RAM)之间的规模较小的但速度很高的存储器,通常由SRAM(静态随机存储器)组成。用来存放那些被CPU频繁使用的数据,以便使CPU不必依赖于速度较慢的DRAM(动态随机存储器)。L2高速缓存一直都属于速度极快而价格也相当昂贵的一类内存,称为SRAM(静态RAM),SRAM(Static RAM)是静态存储器的英文缩写。由于SRAM采用了与制作CPU相同的半导体工艺,因此与动态存储器DRAM比较,SRAM的存取速度快,但体积较大,价格很高。 处理器缓存的基本思想是用少量的SRAM作为CPU与DRAM存储系统之间的缓冲区,即Cache系统。80486以及更高档微处理器的一个显着特点是处理器芯片内集成了SRAM作为Cache,由于这些Cache装在芯片内,因此称为片内Cache。486芯片内Cache的容量通常为8K。高档芯片如Pentium为16KB,Power PC可达32KB。Pentium微处理器进一步改进片内Cache,采用数据和双通道Cache技术,相对而言,片内Cache的容量不大,但是非常灵活、方便,极大地提高了微处理器的性能。片内Cache也称为一级Cache。 由于486,586等高档处理器的时钟频率很高,一旦出现一级Cache未命中的情况,性能将明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加Cache,称为二级Cache。二级Cache实际上是CPU和主存之间的真正缓冲。由于系统板上的响应时间远低于CPU的速度,如果没有二级Cache就不可能达到486,586等高档处理器的理想速度。二级Cache的容量通常应比一级Cache大一个数量级以上。在系统设置中,常要求用户确定二级Cache是否安装及尺寸大小等。二级Cache的大小一般为128KB、256KB或512KB。在486以上档次的微机中,普遍采用256KB或512KB同步Cache。所谓同步是指Cache和CPU采用了相同的时钟周期,以相同的速度同步工作。相对于异步Cache,性能可提高30%以上。 intel处理器缓存一览 目前,PC及其服务器系统的发展趋势之一是CPU主频越做越高,系统架构越做越先进,而主存DRAM的结构和存取时间改进较慢。因此,缓存(Cache)技术愈显重要,在PC系统中Cache越做越大。广大用户已把Cache做为评价和选购PC系统的一个重要指标。

Ⅱ 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:

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