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cpu緩存內存速度

發布時間: 2022-07-16 04:33:39

⑴ 工控機的CPU高速緩存與內存關系是什麼

工控機的CPU的運算速度比主內存的讀寫速度要快得多,這就使得工控機的CPU在訪問內存時要花很長時間來等待內存的操作,這種空等造成了系統整體性能的下降。為了解決這種速度上的不匹配問題,我們在CPU與主內存之間加入了比主內存要快的SRAM(StaticRam,靜態存儲器)。SRAM儲存了主內存的映象,使工控機的CPU可以直接通過訪問SRAM來完成數據的讀寫。由於SRAM的速度與CPU的速度相當,從而大大縮短了數據讀寫的等待時間,系統的整體速度也自然得到提高。高速緩存即Cache,就是指介於CPU與主內存之間的高速存儲器(通常由靜態存儲器SRAM構成)。

Cache的工作原理是基於程序訪問的局部性。依據局部性原理,可以在主存和CPU通用寄存器之間設置一個高速的容量相對較小的存儲器,把正在執行的指令地址附近的一部分指令或數據從主存調入這個存儲器,供CPU在一段時間內使用。這對提高程序的運行速度有很大的作用。這個介於主存和CPU之間的高速小容量存儲器稱作高速緩沖存儲器(Cache)。

工控機CPU對存儲器進行數據請求時,通常先訪問Cache。由於局部性原理不能保證所請求的數據百分之百地在Cache中,這里便存在一個命中率。即CPU在任一時刻從Cache中可靠獲取數據的幾率。命中率越高,正確獲取數據的可靠性就越大。

⑵ CPU處理數據是先緩存後內存,緩存比內存速度快是快在哪裡是位寬還是頻率又高多少呢

緩存是為了解決CPU速度和內存速度的速度差異問題
內存中被CPU訪問最頻繁的數據和指令被復制入CPU中的緩存,這樣CPU就可以不經常到象「蝸牛」一樣慢的內存中去取數據了,CPU只要到緩存中去取就行了,而緩存的速度要比內存快很多
這里要特別指出的是:
1.因為緩存只是內存中少部分數據的復製品,所以CPU到緩存中尋找數據時,也會出現找不到的情況(因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去),這時CPU還是會到內存中去找數據,這樣系統的速度就慢下來了,不過CPU會把這些數據復制到緩存中去,以便下一次不要再到內存中去取。
2.因為隨著時間的變化,被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的,也就是說,剛才還不頻繁的數據,此時已經需要被頻繁的訪問,剛才還是最頻繁的數據,現在又不頻繁了,所以說緩存中的數據要經常按照一定的演算法來更換,這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的
3.關於一級緩存和二級緩存
為了分清這兩個概念,我們先了解一下RAM
ram和ROM相對的,RAM是掉電以後,其中才信息就消失那一種,ROM在掉電以後信息也不會消失那一種
RAM又分兩種,
一種是靜態RAM,SRAM;一種是動態RAM,DRAM。前者的存儲速度要比後者快得多,我們現在使用的內存一般都是動態RAM。
有的菜鳥就說了,為了增加系統的速度,把緩存擴大不就行了嗎,擴大的越大,緩存的數據越多,系統不就越快了嗎
緩存通常都是靜態RAM,速度是非常的快,
但是靜態RAM集成度低(存儲相同的數據,靜態RAM的體積是動態RAM的6倍),
價格高(同容量的靜態RAM是動態RAM的四倍),
由此可見,擴大靜態RAM作為緩存是一個非常愚蠢的行為,
但是為了提高系統的性能和速度,我們必須要擴大緩存,
這樣就有了一個折中的方法,不擴大原來的靜態RAM緩存,而是增加一些高速動態RAM做為緩存,
這些高速動態RAM速度要比常規動態RAM快,但比原來的靜態RAM緩存慢,
我們把原來的靜態ram緩存叫一級緩存,而把後來增加的動態RAM叫二級緩存。
一級緩存和二級緩存中的內容都是內存中訪問頻率高的數據的復製品(映射),它們的存在都是為了減少高速CPU對慢速內存的訪問。
通常CPU找數據或指令的順序是:先到一級緩存中找,找不到再到二級緩存中找,如果還找不到就只有到內存中找了

⑶ 緩存的讀取速度是內存的多少倍

直觀點的就是直接對比頻率。
以現在的CPU為例緩存都是全速狀態。3G頻率的CPU內置緩存也是3G。
而內存DDR3可以達到2G以上的頻率。雖然還有一些構架區別。
但大致上區別也就是頻率差別了。如果CPU頻率還沒內存頻率高。那麼反而CPU內置緩存不如內存速度快。

⑷ cpu緩存比內存快多少

不可以沒有緩存……沒有緩存你的機子會慢的讓你有想扔掉它的沖動……緩存的頻率也不是一定得。上專業緩存就是指可以進行高速數據交換的存儲器,它先於內存與CPU交換數據,因此速度極快,所以又被稱為高速緩存。與處理器相關的緩存一般分為兩種——L1緩存,也稱內部緩存;和L2緩存,也稱外部緩存。例如Pentium4「Willamette」內核產品採用了423的針腳架構,具備400MHz的前端匯流排,擁有256KB全速二級緩存,8KB一級追蹤緩存,SSE2指令集。
內部緩存(L1 Cache)
也就是我們經常說的一級高速緩存。在CPU裡面內置了高速緩存可以提高CPU的運行效率,內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大,L1緩存越大,CPU工作時與存取速度較慢的L2緩存和內存間交換數據的次數越少,相對電腦的運算速度可以提高。不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級高速緩存的容量不可能做得太大,L1緩存的容量單位一般為KB。
外部緩存(L2 Cache)
CPU外部的高速緩存,外部緩存成本昂貴,所以Pentium 4 Willamette核心為外部緩存256K,但同樣核心的賽揚4代只有128K。

⑸ CPU的二級緩存速度快還是內存速度快

一級緩存雖然速度快,但是它由靜態RAM組成,結構較復雜,容量不能做得太大,基本在4KB到18KB之間。
因而,要進一步提高性能就得用二級緩存了(可以128KB到1M及更大),二級緩存的容量極大地影響了CPU的性能。
一般來說CPU要找數據時,先在一級緩存里找,再到二級緩存里找,最後再到內存找。

樓下的,干什麼呢?!納悶中...

⑹ cpu cache 內存的速度哪個最快

CACHE速度比內存快,因為CPU的速度太快,內存跟不上,所以就出現了CHCHE,就是我們平時說的L1和L2,L1和L2會提前把CPU可能要用到的信息提前從內存中提取,這樣就可以提高CPU的效率,不用等待緩慢的內存了,因為CACHE成本高,而且因為速度快和用途的原因,不會代替內存,只是作為提高CPU運算效率的一種解決方案.希望以後完全代替內存,這樣CPU也不會有什麼1級或2級緩存了.

⑺ CPU的緩存有什麼用為什麼緩存大的運算速度快

緩存是CPU的一部分,它存在於CPU中
CPU存取數據的速度非常的快,一秒鍾能夠存取、處理十億條指令和數據(術語:CPU主頻1G),而內存就慢很多,快的內存能夠達到幾十兆就不錯了,可見兩者的速度差異是多麼的大。
存是為了解決CPU速度和內存速度的速度差異問題
內存中被CPU訪問最頻繁的數據和指令被復制入CPU中的緩存,這樣CPU就可以不經常到象「蝸牛」一樣慢的內存中去取數據了,CPU只要到緩存中去取就行了,而緩存的速度要比內存快很多。
緩存大小也是CPU的重要指標之一,而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大,CPU內緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。實際工作時,CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊,而緩存容量的增大,可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率,而不用再到內存或者硬碟上尋找,以此提高系統性能。但是由於CPU晶元面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。
L1Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存,分為數據緩存和指令緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大,不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般伺服器CPU的L1緩存的容量通常在32—256KB。Pc235.com
L2Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存,分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速度與主頻相同,而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能,原則是越大越好,現在家庭用CPU容量最大的是512KB,而伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高達256-1MB,有的高達2MB或者3MB。
L3Cache(三級緩存),分為兩種,早期的是外置,現在的都是內置的。而它的實際作用即是,L3緩存的應用可以進一步降低內存延遲,同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對游戲都很有幫助。而在伺服器領域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩存的配置利用物理內存會更有效,故它比較慢的磁碟I/O子系統可以處理更多的數據請求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行為及較短消息和處理器隊列長度。
其實最早的L3緩存被應用在AMD發布的K6-III處理器上,當時的L3緩存受限於製造工藝,並沒有被集成進晶元內部,而是集成在主板上。在只能夠和系統匯流排頻率同步的L3緩存同主內存其實差不了多少。後來使用L3緩存的是英特爾為伺服器市場所推出的Itanium處理器。接著就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MB L3緩存的Itanium2處理器,和以後24MB L3緩存的雙核心Itanium2處理器。
但基本上L3緩存對處理器的性能提高顯得不是很重要,比方配備1MB L3緩存的Xeon MP處理器卻仍然不是Opteron的對手,由此可見前端匯流排的增加,要比緩存增加帶來更有效的性能提升。

⑻ 現在英特爾cpu內緩存最大多少

intel cpu內置緩存仍是M級別,而且分為多級緩存、不同用途的緩存,與內存比較來看緩存的訪問速度快,緩存的管型與結構也與現在的動態內存結構不一樣,製造的成本比較動態內存貴,因此緩存仍是M級別緩存容量。

⑼ 為什麼電腦整體緩存可以達到幾千兆而CPU的緩存只有幾兆

電腦哪裡來幾千兆緩存?內存,快閃記憶體和緩存不是一回事,只有部分高端的固態硬碟里有幾百兆緩存。還有一些老式主板上才有緩存,緩存是高速快閃記憶體的一種
CPU不能用太多,主要原因是
1 成本問題,CPU片內緩存速度快得多,價格高很多
2 體積問題,CPU內部空間很小,又擠滿集成電路,放不下很大容量的緩存