⑴ CPU的緩存是什麼,為什麼作用這么大
請看來自於網路的引用:
CPU緩存簡介
CPU緩存(Cache
Memory)是位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小的多但是交換速率卻比內存要快得多。緩存的出現主要是為了解決CPU運算速率與內存讀寫速率不匹配的矛盾,因為CPU運算速率要比內存讀寫速率快很多,這樣會使CPU花費很長時間等待數據到來或把數據寫入內存。在緩存中的數據是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的,當CPU調用大量數據時,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速率。由此可見,在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案,這樣整個內存儲器(緩存+內存)就變成了既有緩存的高速率,又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大,主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。
順便說一下,我們現在使用的CPU都有幾個級別的緩存,分別是一級緩存(L1
cache),二級緩存(L2
cache),三級緩存(L3
cache)(AMD處理器有些沒有三級緩存)。在CPU的其他參數都相同的情況下,緩存越大其性能也就越高。CPU緩存的讀取速率是非常高的,能達幾十萬MB/s.
⑵ CPU的緩存重要嗎
居然這樣問 那是當然重要了 CPU緩存大
直接影響一個數據的運算速度
但是在游戲中不是很明顯
如果是作圖的話 緩存大效率就很高的
你看看下面::
呵呵 網上找的
CPU緩存(Cache Memory)位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小但交換速度快。在緩存中的數據是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的,當CPU調用大量數據時,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速度。由此可見,在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案,這樣整個內存儲器(緩存+內存)就變成了既有緩存的高速度,又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大,主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。
緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時,首先從緩存中查找,如果找到就立即讀取並送給CPU處理;如果沒有找到,就用相對慢的速度從內存中讀取並送給CPU處理,同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中,可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。
正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數CPU可達90%左右),也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中,只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間,也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說,CPU讀取數據的順序是先緩存後內存。
最早先的CPU緩存是個整體的,而且容量很低,英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿足CPU的需求,而製造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存,此時就把 CPU內核集成的緩存稱為一級緩存,而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分數據緩存(Data Cache,D-Cache)和指令緩存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分別用來存放數據和執行這些數據的指令,而且兩者可以同時被CPU訪問,減少了爭用Cache所造成的沖突,提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時,用新增的一種一級追蹤緩存替代指令緩存,容量為12KμOps,表示能存儲12K條微指令。
隨著CPU製造工藝的發展,二級緩存也能輕易的集成在CPU內核中,容量也在逐年提升。現在再用集成在CPU內部與否來定義一、二級緩存,已不確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內核中,以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變,此時其以相同於主頻的速度工作,可以為CPU提供更高的傳輸速度。
二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一,在CPU核心不變化的情況下,增加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異,由此可見二級緩存對於CPU的重要性。 CPU在緩存中找到有用的數據被稱為命中,當緩存中沒有CPU所需的數據時(這時稱為未命中),CPU才訪問內存。從理論上講,在一顆擁有二級緩存的CPU中,讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數據占數據總量的80%,剩下的20%從二級緩存中讀取。由於不能准確預測將要執行的數據,讀取二級緩存的命中率也在80%左右(從二級緩存讀到有用的數據占總數據的16%)。那麼還有的數據就不得不從內存調用,但這已經是一個相當小的比例了。目前的較高端的CPU中,還會帶有三級緩存,它是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存,在擁有三級緩存的CPU中,只有約5%的數據需要從內存中調用,這進一步提高了CPU的效率。
為了保證CPU訪問時有較高的命中率,緩存中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」(LRU演算法),它是將最近一段時間內最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設置一個計數器,LRU演算法是把命中行的計數器清零,其他各行計數器加1。當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的數據行出局。這是一種高效、科學的演算法,其計數器清零過程可以把一些頻繁調用後再不需要的數據淘汰出緩存,提高緩存的利用率。
CPU產品中,一級緩存的容量基本在4KB到64KB之間,二級緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。一級緩存容量各產品之間相差不大,而二級緩存容量則是提高CPU性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由CPU製造工藝所決定的,容量增大必然導致CPU內部晶體管數的增加,要在有限的CPU面積上集成更大的緩存,對製造工藝的要求也就越高。
⑶ 現在三級緩存對Cpu性能影響大么
影響CPU速度,一緩>二緩>三緩>內存>硬碟
每上一級數據不夠就會向下一級索取,越向下速度越慢。
類似倉庫,一緩相當於超市,二緩相當於超市庫房,三緩相當於連鎖庫房,內存相當於供貨商,硬碟相當於生產庫房。越後面越影響效率,但存儲數據量越多
個人買東西超市(一緩)有,直接就購買了,如果連鎖庫房(三緩)才有,就需要超市調貨到了才能購買。 連鎖庫房(三緩)越大,備貨就越充足,就會盡量少用內存和硬碟緩存數據。
⑷ cpu三級緩存有什麼用
三級緩存是為讀取二級來緩存後未命中的數據設計的—種緩存,在擁有三級緩存的CPU中,只有約5%的數據需要從內存中調用,這進一步提高了CPU的效率。
緩存大小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。但是出於CPU晶元面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。
(4)緩存對cpu有用嗎擴展閱讀:
緩存分類
一級緩存都內置在CPU內部並與CPU同速運行,可以有效的提高CPU的運行效率。一級緩存越大,CPU的運行效率越高,但受到CPU內部結構的限制,一級緩存的容量都很小。
二級緩存,它是為了協調一級緩存和內存之間的速度。cpu調用緩存首先是一級緩存,當處理器的速度逐漸提升,會導致一級緩存就供不應求,這樣就得提升到二級緩存了。二級緩存它比一級緩存的速度相對來說會慢,但是它比一級緩存的空間容量要大。主要就是做一級緩存和內存之間數據臨時交換的地方用。
三級緩存是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存,在擁有三級緩存的CPU中,只有約5%的數據需要從內存中調用,這進一步提高了CPU的效率。其運作原理在於使用較快速的儲存裝置保留一份從慢速儲存裝置中所讀取數據並進行拷貝,當有需要再從較慢的儲存體中讀寫數據時,緩存(cache)能夠使得讀寫的動作先在快速的裝置上完成,如此會使系統的響應較為快速。
⑸ CPU的L1,L2,L3緩存對於CPU很重要嗎分別有什麼作用
L1的速度最快,L2.L3差不多,緩存很重要,如果命中率高的話,會對CPU的計算性能有很大提高。緩存的作用是,比如說CPU處理一個進程「A」,得出了「1"的結果。然後會吧進程」A「="1"這個結果放在CPU的緩存裡面。如果以後處理在遇到進程A那麼不用計算了,直接把緩存裡面的結果拿出來就行了。不過L1裡面放的多事都是硬體廠商自己的指令集想MMX,SSE啊等等。L1的又是最快的,但成本最高的,所有不會放很多。你在運行系統裡面的時候如果用到了一些指令集都是廠家的,所以你會感覺最快。剩下的就是L2.L3了,這些是你平時系統中存放處理結果的了。但是有的L2,L3高,但效率並不高,就是因為緩存的命中率不高。沒有存到合理的處理結果,CPU再處理一邊,當然沒有已經存下來不用算的高。所以奔騰4的最後一代-E的Prescott核心有1M的L2但是性能卻比他的上一代奔騰4L2Z只有512K的C的那代性能低。
⑹ CPU中緩存對CPU重要麼
很重要,CPU緩存起到了存儲器與CPU速度匹配的作用,我們知道,硬碟的存儲容量大,但存取速度慢,如果直接把硬碟的內容讀入CPU,則意味著CPU只能以硬碟的讀出速度來運算,以目前最快的7200轉硬碟來算,其讀取速度僅僅為80M/秒,而誕生於1989年的486處理器運算速度是多少呢?100MHZ/秒,雖然這不太科學,但對比較直觀,我們可以看到,即是在20年前,以今天最快的機械硬碟,其傳輸速度也追不上CPU的運算速度,而即便是SSD固態硬碟,以廠家宣稱的500M的傳輸速度,連1999年誕生的奔騰3(800Mhz)的匹配不了,所以,必須要有中間的加速層,這個加速層必須有足夠的容量來滿足讀入一定的數據,又有速夠的速度來匹配CPU,但是這種存儲設備至今為止價格都十分昂貴,且無法有相應的匯流排速度來匹配,因此,電腦只能一級一級的加速,從硬碟,到內存,從內存到緩存,容量逐漸縮小,但速度逐步增大,直到緩存能夠完全匹配CPU的速度,使CPU的性能得以充分發揮,因此,緩存不僅僅對於CPU,對於整台電腦的性能有著至關重要的作用
⑺ CPU的緩存是干什麼用的
CPU緩存是改善CPU運行速度的,理論上緩存越大性能越好,但是核心沒有那麼高的話,即使大緩存,也不見得處理器的性能會很高
第一個問題,你開QQ、MSN、旺旺用的都是內存,和CPU緩存沒有關系,CPU緩存是在處理數據的時候才會被應用,一半這類IM軟體的時候,CPU幾乎是不怎麼工作的,緩存多大也沒多大的用
第二個問題,瀏覽網站,和CPU有關系嘛?
同樣用的還是瀏覽器,除非你的網頁上有大量的圖片和視頻文件,這個時候CPU才會介入,CPU要解碼的自然會浪費CPU資源的
第三個問題,對CPU緩存要求大小,我覺得還是處理數據的時候,文件轉碼、解壓縮文件、做渲染的時候才會浪費的,但是前面也提到了,緩存只是CPU的一個參數而已,就像AMD和INTEL兩家的處理器一樣的原理,AMD的緩存都是很低的,相反INTEL越是強大的處理器緩存就越大,不同架構不同核心處理器的緩存不同。CPU緩存一般1M夠多了
⑻ cpu中的四級緩存有什麼作用呢
決定電腦CPU的性能,主要由主頻、核心、線程、架構等參數決定。其中,主頻、核心線程、架構作為核心參數,我們會關心得比較多一些。而CPU緩存相對比較容易被忽視。緩存大小是CPU的重要指標之一,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。
⑼ CPU的緩存有什麼用
緩存是CPU自己的「內存」,用來放暫時處理不及的東西,因為它的作用像內存對電腦的作用,但為什麼CPU不用內存而用自己的緩存呢?因為內存的速度雖然很快,但依然達不到CPU的讀寫頻率,所以CPU需要這樣一個緩存來快速讀寫。而內存用來存放目前運行的程序所必須佔用的空間。
而CPU又分為一級(L1)二級(L2)三級(L3)緩存,你通常會看到L1最小,L2次之,L3最大(很多普通CPU並沒有三級,只有一二級),成這種結構是因為,L1製造難度大,成本高,但往大了做對系統提升卻比較有限,所以都很小。而CPU的讀取順序也是先從L1里讀,然後L2→L3→內存。L2作為其外部緩沖,而L3就是L2的緩沖(備胎當到老)。緩存當然是越大越好,畢竟它們都比內存快嘛,但以目前相同情況下,L1還是越大越好,相同L1比L2,相同L2比L3。
⑽ CPU的緩存有什麼作用
CPU緩存:(Cache Memory)是位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小的多但是交換速度卻比內存要快得多。高速緩存的出現主要是為了解決CPU運算速度與內存讀寫速度不匹配的矛盾,因為CPU運算速度要比內存讀寫速度快很多,這樣會使CPU花費很長時間等待數據到來或把數據寫入內存。在緩存中的數據是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的,當CPU調用大量數據時,就可先緩存中調用,從而加快讀取速度。