㈠ 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。
㈡ cpu緩存名詞解釋
cpu緩存是位於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。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,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速度。 就好比你是cpu,你旁邊桌子上的工具是一級緩存,雖然不多但是用起來最方便,桌子旁椅子上的工具是2級緩存,1級不夠就拿2級的,3級就是桌子下面工具箱,內存就是放工具的倉庫,這樣明白了吧
㈢ 緩存速度能跟上cpu運算速度嗎
不能,CPU速度比高速緩存快,高速緩存比 內存塊,內存比硬碟快,
㈣ 什麼的出現主要是為了解決cpu運算速度
高速緩沖寄存器的出現主要是為了解決cpu運算速度。
也就是cpu參數中 ,一級緩存L1,二級緩存L2,三級緩存L3 ,這個概念。
相關說明
高速緩沖存儲器(Cache)其原始意義是指存取速度比一般隨機存取記憶體(RAM)來得快的一種RAM,一般而言它不像系統主記憶體那樣使用DRAM技術,而使用昂貴但較快速的SRAM技術。
也有快取記憶體的名稱。高速緩沖存儲器是存在於主存與CPU之間的一級存儲器,由靜態存儲晶元(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多,接近於CPU的速度。在計算機存儲系統的層次結構中,是介於中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。
它和主存儲器一起構成一級的存儲器。高速緩沖存儲器和主存儲器之間信息的調度和傳送是由硬體自動進行的。高速緩沖存儲器最重要的技術指標是它的命中率。高速緩沖存儲器是存在於主存與CPU之間的一級存儲器, 由靜態存儲晶元(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多, 接近於CPU的速度。
㈤ CPU二級緩存的速度是多少
首先鄭重聲明,以下內容絕對原創,絕無抄襲,我從來不幹那事(我都好幾次辛辛苦苦回答完人家的問題被說是了,郁悶……)。
先回答你的問題,禁用CPU的二級緩存肯定會降低CPU的運算速度,這是毋庸置疑的,如果有興趣繼續了解的話,那麼請接著看。
我先講一下內存以及緩存(專業上稱為 高速緩存,英文為Cache)由來的原因,我們都知道,CPU的運算速度是非常快的,而且遠比硬碟要快的多,這樣在實際運算過程中就產生了一個問題,由於硬碟的讀寫速度遠遠跟不上CPU的運算速度,這樣在這兩者之間就會出現斷檔,也就是CPU在處理完一部分數據後就沒用工作可做,要等待硬碟把後續數據傳輸過來之後才能繼續工作,這樣顯然會影響CPU的工作效率,這才最初期的電腦當中體現的還不是很明顯,隨著電腦的發展,這種斷檔越來越大,於是就產生了內存,內存的原理就是一個緩沖存儲,電腦在運行程序時,先將要處理的數據由硬碟轉移到內存中,然後再由內存傳送給CPU,由於內存的速度要遠大於硬碟(但是也還是趕不上CPU的運算速度),所以之前我們提到的斷檔問題就在一定程度上得到了結局,不過由於存儲原理和製作工藝、還有成本的問題,內存並不能夠像硬碟用作大容量數據存儲。
以上的內存的原理,接下來的高速緩存就類似了,由於內存的速度也比不上CPU的運算速度,所以就誕生了Cache,與內存和硬碟這類存儲設備不同,Cache是集成在CPU內部的,而且製作工藝更加先進,所以速度非常之快,從LZ的軟體測試結果中也能看出來,它能夠更好的解決硬碟和CPU的斷檔問題,但是由於Cache的製作工藝更加困難,所以直到現在還處在MB級別上。
其實在一個程序的運行當中,有部分數據是需要反復運算的,也就是說有一部分數據的使用頻率高,於是電腦會根據使用頻率的不同,把最常用到得一部分數據放在Cache中,其次在內存,最後才在硬碟上,這樣CPU在計算時,首先掃描Cache,如果沒有找到所需要的數據,它才會一次掃描內存和硬碟,這樣就可以大量減少數據檢索、傳輸的速度,也就是減少數據存儲與計算間的斷檔。
隨著技術的發展,Cache中也出現了一級Cache、二級Cache之分,在高端CPU中,還會有三級Cache,他們都是為了減少數據斷檔,提高CPU的速度而存在的,一級最快,二級次之,三級再次,但是只要是Cache,都肯定要比內存的硬碟更快,LZ試想一下,按照我上段所說的計算原理,如果你只有一級Cache,這樣CPU如果在Cache中沒有找到要用的數據,它就會到速度比Cache慢上很多的內存中去尋找,這樣數據的檢索與傳輸速度立刻就降下了一大截,而如果你有二級甚至三級Cache的話,CPU會按照一級Cache——>二級Cache——>三級Cache——>內存——>硬碟的順序尋找數據,這樣不就可以最大程度的減少數據斷檔嗎?
所以,不論是任何CPU,禁用二級Cache都會降低其運算速度,LZ的CPU當然也包括在內嘍~至於CPU的二級Cache的速度現在到達了多少,這我還真不知道,手頭上沒有軟體,最近也沒太關注,不好意思了~
我是學計算機的,還有什麼問題的話可以一起交流,我的QQ:409713076
㈥ CPU的處理速度與哪些因素有關,各代表什麼含義
1、主頻
一般說來,主頻越高,CPU的速度就越快,整機的就越高。不過現在AMD都採用了更加模糊的命名方式,企圖讓消費者淡化以主頻率計算性能的觀念。比如Athlon 3000+,它的頻率有可能是2.20GHz,也有可能是2.0GHz 。
2、FSB前端匯流排
即CPU的外部時鍾頻率,由電腦主板提供。外頻速度越高,CPU就可以同時接受更多來自外圍設備的數據,從而使整個系統的速度進一步提高。
3、內部緩存
封閉在CPU晶元內部的高速緩存,用於暫時存儲CPU運算時的部分指令和數據,存取速度與CPU主頻一致,L1緩存的容量單位一般為KB。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。
4、外部緩存
外部的高速緩存,現在處理器的L2 Cache是和CPU運行在相同頻率下的。
5、CPU工作電壓
CPU的正常工作電壓的范圍比較寬,在計算機發展的初期,這時候CPU的核定電壓為5伏左右,後來CPU工藝、技術發展,CPU正常工作所需電壓相較以前而言越來越低,最低可達1.1V,如此低電壓下的環境,CPU也能正常運行。
通過加強工作電壓,可以加強CPU的運轉效率,達到超頻的目的,極大的提升了CPU的運行效率,但這樣是一種消耗CPU使用壽命的不可取的辦法。
㈦ CPU緩存大小對電腦的整體性能有何影響
首先了解一下硬碟的緩存主要起三種作用:
一是預讀取。當硬碟受到CPU指令控制開始讀取數據時,硬碟上的控制晶元會控制磁頭把正在讀取的簇的下一個或者幾個簇中的數據讀到緩存中(由於硬碟上數據存儲時是比較連續的,所以讀取命中率較高),當需要讀取下一個或者幾個簇中的數據的時候,硬碟則不需要再次讀取數據,直接把緩存中的數據傳輸到內存中就可以了,由於緩存的速度遠遠高於磁頭讀寫的速度,所以能夠達到明顯改善性能的目的。
二是對寫入動作進行緩存。當硬碟接到寫入數據的指令之後,並不會馬上將數據寫入到碟片上,而是先暫時存儲在緩存里,然後發送一個「數據已寫入」的信號給系統,這時系統就會認為數據已經寫入,並繼續執行下面的工作,而硬碟則在空閑(不進行讀取或寫入的時候)時再將緩存中的數據寫入到碟片上。雖然對於寫入數據的性能有一定提升,但也不可避免地帶來了安全隱患——如果數據還在緩存里的時候突然掉電,那麼這些數據就會丟失。對於這個問題,硬碟廠商們自然也有解決辦法:掉電時,磁頭會藉助慣性將緩存中的數據寫入零磁軌以外的暫存區域,等到下次啟動時再將這些數據寫入目的地。
三是臨時存儲最近訪問過的數據。有時候,某些數據是會經常需要訪問的,硬碟內部的緩存會將讀取比較頻繁的一些數據存儲在緩存中,再次讀取時就可以直接從緩存中直接傳輸。緩存就像是一台計算機的內存一樣,在硬碟讀寫數據時,負責數據的存儲、寄放等功能。這樣一來,不僅可以大大減少數據讀寫的時間以提高硬碟的使用效率。同時利用緩存還可以讓硬碟減少頻繁的讀寫,讓硬碟更加安靜,更加省電。更大的硬碟緩存,你將讀取游戲時更快,拷貝文件時候更快,在系統啟動中更為領先。
緩存英文名為Cache,它也是內存的一種,其數據交換速度快且運算頻率高。 硬碟的緩存是硬碟與外部匯流排交換數據的場所。硬碟的讀數據的過程是將磁信號轉化為電信號後,通過緩存一次次地填充與清空,再填充,再清空,一步步按照PCI匯流排的周期送出,可見,緩存的作用是相當重要的。根據寫入方式的不同,有寫通式和回寫式兩種。寫通式在讀硬碟數據時,系統先檢查請求指令,看看所要的數據是否在緩存中,如果在的話就由緩存送出響應的數據,這個過程稱為命中。這樣系統就不必訪問硬碟中的數據,由於SDRAM的速度比磁介質快很多,因此也就加快了數據傳輸的速度。回寫式就是在寫入硬碟數據時也在緩存中找,如果找到就由緩存就數據寫入盤中,現在的多數硬碟都是採用的回寫式硬碟,這樣就大大提高了性能。
硬碟在控制器上的一塊內存晶元,其類型一般以SDRAM為主,具有極快的存取速度,它是硬碟內部存儲和外界介面之間的緩沖器。由於硬碟的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同,緩存在其中起到一個緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素,能夠大幅度地提高硬碟整體性能。當硬碟存取零碎數據時需要不斷地在硬碟與內存之間交換數據,如果有大緩存,則可以將那些零碎數據暫存在緩存中,減小外系統的負荷,也提高了數據的傳輸速度。在介面技術已經發展到一個相對成熟的階段的時候,緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素。目前主流硬碟的緩存主要有2KB和8MB等幾種,最大的台式機緩存容量已經提升到16M。
㈧ CPU的 一級緩存二級緩存的大小影響CPU的速度嗎
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。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。
目前緩存基本上都是採用SRAM存儲器,SRAM是英文Static RAM的縮寫,它是一種具有靜志存取功能的存儲器,不需要刷新電路即能保存它內部存儲的數據。不像DRAM內存那樣需要刷新電路,每隔一段時間,固定要對DRAM刷新充電一次,否則內部的數據即會消失,因此SRAM具有較高的性能,但是SRAM也有它的缺點,即它的集成度較低,相同容量的DRAM內存可以設計為較小的體積,但是SRAM卻需要很大的體積,這也是目前不能將緩存容量做得太大的重要原因。它的特點歸納如下:優點是節能、速度快、不必配合內存刷新電路、可提高整體的工作效率,缺點是集成度低、相同的容量體積較大、而且價格較高,只能少量用於關鍵性系統以提高效率。
按照數據讀取順序和與CPU結合的緊密程度,CPU緩存可以分為一級緩存,二級緩存,部分高端CPU還具有三級緩存,每一級緩存中所儲存的全部數據都是下一級緩存的一部分,這三種緩存的技術難度和製造成本是相對遞減的,所以其容量也是相對遞增的。當CPU要讀取一個數據時,首先從一級緩存中查找,如果沒有找到再從二級緩存中查找,如果還是沒有就從三級緩存或內存中查找。一般來說,每級緩存的命中率大概都在80%左右,也就是說全部數據量的80%都可以在一級緩存中找到,只剩下20%的總數據量才需要從二級緩存、三級緩存或內存中讀取,由此可見一級緩存是整個CPU緩存架構中最為重要的部分。
一級緩存(Level 1 Cache)簡稱L1 Cache,位於CPU內核的旁邊,是與CPU結合最為緊密的CPU緩存,也是歷史上最早出現的CPU緩存。由於一級緩存的技術難度和製造成本最高,提高容量所帶來的技術難度增加和成本增加非常大,所帶來的性能提升卻不明顯,性價比很低,而且現有的一級緩存的命中率已經很高,所以一級緩存是所有緩存中容量最小的,比二級緩存要小得多。
一般來說,一級緩存可以分為一級數據緩存(Data Cache,D-Cache)和一級指令緩存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分別用來存放數據以及對執行這些數據的指令進行即時解碼,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。目前大多數CPU的一級數據緩存和一級指令緩存具有相同的容量,例如AMD的Athlon XP就具有64KB的一級數據緩存和64KB的一級指令緩存,其一級緩存就以64KB+64KB來表示,其餘的CPU的一級緩存表示方法以此類推。
Intel的採用NetBurst架構的CPU(最典型的就是Pentium 4)的一級緩存有點特殊,使用了新增加的一種一級追蹤緩存(Execution Trace Cache,T-Cache或ETC)來替代一級指令緩存,容量為12KμOps,表示能存儲12K條即12000條解碼後的微指令。一級追蹤緩存與一級指令緩存的運行機制是不相同的,一級指令緩存只是對指令作即時的解碼而並不會儲存這些指令,而一級追蹤緩存同樣會將一些指令作解碼,這些指令稱為微指令(micro-ops),而這些微指令能儲存在一級追蹤緩存之內,無需每一次都作出解碼的程序,因此一級追蹤緩存能有效地增加在高工作頻率下對指令的解碼能力,而μOps就是micro-ops,也就是微型操作的意思。它以很高的速度將μops提供給處理器核心。Intel NetBurst微型架構使用執行跟蹤緩存,將解碼器從執行循環中分離出來。這個跟蹤緩存以很高的帶寬將uops提供給核心,從本質上適於充分利用軟體中的指令級並行機制。Intel並沒有公布一級追蹤緩存的實際容量,只知道一級追蹤緩存能儲存12000條微指令(micro-ops)。所以,我們不能簡單地用微指令的數目來比較指令緩存的大小。實際上,單核心的NetBurst架構CPU使用8Kμops的緩存已經基本上夠用了,多出的4kμops可以大大提高緩存命中率。而如果要使用超線程技術的話,12KμOps就會有些不夠用,這就是為什麼有時候Intel處理器在使用超線程技術時會導致性能下降的重要原因。
例如Northwood核心的一級緩存為8KB+12KμOps,就表示其一級數據緩存為8KB,一級追蹤緩存為12KμOps;而Prescott核心的一級緩存為16KB+12KμOps,就表示其一級數據緩存為16KB,一級追蹤緩存為12KμOps。在這里12KμOps絕對不等於12KB,單位都不同,一個是μOps,一個是Byte(位元組),而且二者的運行機制完全不同。所以那些把Intel的CPU一級緩存簡單相加,例如把Northwood核心說成是20KB一級緩存,把Prescott核心說成是28KB一級緩存,並且據此認為Intel處理器的一級緩存容量遠遠低於AMD處理器128KB的一級緩存容量的看法是完全錯誤的,二者不具有可比性。在架構有一定區別的CPU對比中,很多緩存已經難以找到對應的東西,即使類似名稱的緩存在設計思路和功能定義上也有區別了,此時不能用簡單的算術加法來進行對比;而在架構極為近似的CPU對比中,分別對比各種功能緩存大小才有一定的意義。
㈨ cpu的緩存有什麼用
CPU緩存是CPU與內存之間的臨時存儲u,它的容量比內存小的多但是交換速度卻比內存要快得多。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,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速度。
舉例:
賽揚系列的CPU早期是沒有2級與3級緩存,它是將有缺陷的其它處理器(如奔騰、酷睿、等)屏蔽缺陷部分而來,後來因整體性能太差才加入了較小的2級與3級緩存來提高性能!
㈩ 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。