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二级缓存也是sram吗

发布时间: 2022-06-16 03:15:37

㈠ CPU中的2级缓存是SRAM还是DRAM

补充:
目前,PC及其服务器系统的发展趋势之一是CPU二级缓存越做越大,系统架构越做越先进,而DRAM的结构和存取时间改进较慢。因此现在的CPU的二级缓存通常都是SRAM。

㈡ 我想知道cache的组成到底是dram还是sram

cache由SRAM组成,位于CPU和主存储器DRAM之间。

cache是位于CPU与内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。CPU的速度远高于内存,当CPU直接从内存中存取数据时要等待一定时间周期,而Cache则可以保存CPU刚用过或循环使用的一部分数据。

如果CPU需要再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用,这样就避免了重复存取数据,减少了CPU的等待时间,因而提高了系统的效率。

Cache又分为L1Cache(一级缓存)和L2Cache(二级缓存),L1Cache主要是集成在CPU内部,而L2Cache集成在主板上或是CPU上。


(2)二级缓存也是sram吗扩展阅读:

SRAM主要用于二级高速缓存(Level2 Cache)。它利用晶体管来存储数据。与DRAM相比,SRAM的速度快,但在相同面积中SRAM的容量要比其他类型的内存小。

SRAM的速度快但昂贵,一般用小容量的SRAM作为更高速CPU和较低速DRAM 之间的缓存(cache)。

SRAM也有许多种,如AsyncSRAM (Asynchronous SRAM,异步SRAM)、Sync SRAM (Synchronous SRAM,同步SRAM)、PBSRAM (Pipelined Burst SRAM,流水式突发SRAM),还有INTEL没有公布细节的CSRAM等。

参考资料:网络-CACHE存储器

参考资料:网络-SRAM

㈢ 2级缓存是什么缓存是什么

二级缓存又叫L2 CACHE,它是处理器内部的一些缓冲存储器,其作用跟内存一样。 它是怎么出现的呢? 要上溯到上个世纪80年代,由于处理器的运行速度越来越快,慢慢地,处理器需要从内存中读取数据的速度需求就越来越高了。然而内存的速度提升速度却很缓慢,而能高速读写数据的内存价格又非常高昂,不能大量采用。从性能价格比的角度出发,英特尔等处理器设计生产公司想到一个办法,就是用少量的高速内存和大量的低速内存结合使用,共同为处理器提供数据。这样就兼顾了性能和使用成本的最优。而那些高速的内存因为是处于CPU和内存之间的位置,又是临时存放数据的地方,所以就叫做缓冲存储器了,简称“缓存”。它的作用就像仓库中临时堆放货物的地方一样,货物从运输车辆上放下时临时堆放在缓存区中,然后再搬到内部存储区中长时间存放。货物在这段区域中存放的时间很短,就是一个临时货场。 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。现在,为了适应速度更快的处理器P4EE,已经出现了三级缓存了,它的容量更大,速度相对二级缓存也要慢一些,但是比内存可快多了。 缓存的出现使得CPU处理器的运行效率得到了大幅度的提升,这个区域中存放的都是CPU频繁要使用的数据,所以缓存越大处理器效率就越高,同时由于缓存的物理结构比内存复杂很多,所以其成本也很高。

大量使用二级缓存带来的结果是处理器运行效率的提升和成本价格的大幅度不等比提升。举个例子,服务器上用的至强处理器和普通的P4处理器其内核基本上是一样的,就是二级缓存不同。至强的二级缓存是2MB~16MB,P4的二级缓存是512KB,于是最便宜的至强也比最贵的P4贵,原因就在二级缓存不同。

即L2 Cache。由于L1级高速缓存容量的限制,为了再次提高CPU的运算速度,在CPU外部放置一高速存储器,即二级缓存。工作主频比较灵活,可与CPU同频,也可不同。CPU在读取数据时,先在L1中寻找,再从L2寻找,然后是内存,在后是外存储器。所以L2对系统的影响也不容忽视。

缓存是为了解决CPU速度和内存速度的速度差异问题
内存中被CPU访问最频繁的数据和指令被复制入CPU中的缓存,这样CPU就可以不经常到象“蜗牛”一样慢的内存中去取数据了,CPU只要到缓存中去取就行了,而缓存的速度要比内存快很多
这里要特别指出的是:
1.因为缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速度就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。
2.因为随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,现在又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的
3.关于一级缓存和二级缓存
为了分清这两个概念,我们先了解一下RAM
ram和ROM相对的,RAM是掉电以后,其中才信息就消失那一种,ROM在掉电以后信息也不会消失那一种
RAM又分两种,
一种是静态RAM,SRAM;一种是动态RAM,DRAM。前者的存储速度要比后者快得多,我们现在使用的内存一般都是动态RAM。
有的菜鸟就说了,为了增加系统的速度,把缓存扩大不就行了吗,扩大的越大,缓存的数据越多,系统不就越快了吗
缓存通常都是静态RAM,速度是非常的快,
但是静态RAM集成度低(存储相同的数据,静态RAM的体积是动态RAM的6倍),
价格高(同容量的静态RAM是动态RAM的四倍),
由此可见,扩大静态RAM作为缓存是一个非常愚蠢的行为,
但是为了提高系统的性能和速度,我们必须要扩大缓存,
这样就有了一个折中的方法,不扩大原来的静态RAM缓存,而是增加一些高速动态RAM做为缓存,
这些高速动态RAM速度要比常规动态RAM快,但比原来的静态RAM缓存慢,
我们把原来的静态ram缓存叫一级缓存,而把后来增加的动态RAM叫二级缓存。
一级缓存和二级缓存中的内容都是内存中访问频率高的数据的复制品(映射),它们的存在都是为了减少高速CPU对慢速内存的访问。
通常CPU找数据或指令的顺序是:先到一级缓存中找,找不到再到二级缓存中找,如果还找不到就只有到内存中找了

㈣ 二级缓存是什么意思

二级缓存又叫l2 cache,它是处理器内部的一些缓冲存储器,其作用跟内存一样。 它是怎么出现的呢? 要上溯到上个世纪80年代,由于处理器的运行速度越来越快,慢慢地,处理器需要从内存中读取数据的速度需求就越来越高了。然而内存的速度提升速度却很缓慢,而能高速读写数据的内存价格又非常高昂,不能大量采用。从性能价格比的角度出发,英特尔等处理器设计生产公司想到一个办法,就是用少量的高速内存和大量的低速内存结合使用,共同为处理器提供数据。这样就兼顾了性能和使用成本的最优。而那些高速的内存因为是处于cpu和内存之间的位置,又是临时存放数据的地方,所以就叫做缓冲存储器了,简称“缓存”。它的作用就像仓库中临时堆放货物的地方一样,货物从运输车辆上放下时临时堆放在缓存区中,然后再搬到内部存储区中长时间存放。货物在这段区域中存放的时间很短,就是一个临时货场。 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。现在,为了适应速度更快的处理器p4ee,已经出现了三级缓存了,它的容量更大,速度相对二级缓存也要慢一些,但是比内存可快多了。 缓存的出现使得cpu处理器的运行效率得到了大幅度的提升,这个区域中存放的都是cpu频繁要使用的数据,所以缓存越大处理器效率就越高,同时由于缓存的物理结构比内存复杂很多,所以其成本也很高。

大量使用二级缓存带来的结果是处理器运行效率的提升和成本价格的大幅度不等比提升。举个例子,服务器上用的至强处理器和普通的p4处理器其内核基本上是一样的,就是二级缓存不同。至强的二级缓存是2mb~16mb,p4的二级缓存是512kb,于是最便宜的至强也比最贵的p4贵,原因就在二级缓存不同。

即l2 cache。由于l1级高速缓存容量的限制,为了再次提高cpu的运算速度,在cpu外部放置一高速存储器,即二级缓存。工作主频比较灵活,可与cpu同频,也可不同。cpu在读取数据时,先在l1中寻找,再从l2寻找,然后是内存,在后是外存储器。所以l2对系统的影响也不容忽视。

cpu缓存(cache memory)位于cpu与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内cpu即将访问的,当cpu调用大量数据时,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。

最早先的cpu缓存是个整体的,而且容量很低,英特尔公司从pentium时代开始把缓存进行了分类。当时集成在cpu内核中的缓存已不足以满足cpu的需求,而制造工艺上的限制又不能大幅度提高缓存的容量。因此出现了集成在与cpu同一块电路板上或主板上的缓存,此时就把 cpu内核集成的缓存称为一级缓存,而外部的称为二级缓存。一级缓存中还分数据缓存(data cache,d-cache)和指令缓存(instruction cache,i-cache)。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被cpu访问,减少了争用cache所造成的冲突,提高了处理器效能。英特尔公司在推出pentium 4处理器时,用新增的一种一级追踪缓存替代指令缓存,容量为12kμops,表示能存储12k条微指令。

随着cpu制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在cpu内核中,容量也在逐年提升。现在再用集成在cpu内部与否来定义一、二级缓存,已不确切。而且随着二级缓存被集成入cpu内核中,以往二级缓存与cpu大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为cpu提供更高的传输速度。

二级缓存是cpu性能表现的关键之一,在cpu核心不变化的情况下,增加二级缓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级缓存上有差异,由此可见二级缓存对于cpu的重要性。

cpu在缓存中找到有用的数据被称为命中,当缓存中没有cpu所需的数据时(这时称为未命中),cpu才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的cpu中,读取一级缓存的命中率为80%。也就是说cpu一级缓存中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从二级缓存中读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在80%左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。目前的较高端的cpu中,还会带有三级缓存,它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。

为了保证cpu访问时有较高的命中率,缓存中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(lru算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器,lru算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率。

cpu产品中,一级缓存的容量基本在4kb到64kb之间,二级缓存的容量则分为128kb、256kb、512kb、1mb、2mb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

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。
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。

㈤ 什么是二级缓存有一级缓存吗那又是什么

CPU缓存(Cache
Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,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。
缓存是为了解决CPU速度和内存速度的速度差异问题。内存中被CPU访问最频繁的数据和指令被复制入CPU中的缓存,这样CPU就可以不经常到象“蜗牛”一样慢的内存中去取数据了,CPU只要到缓存中去取就行了,而缓存的速度要比内存快很多。
为了分清这两个概念,我们先了解一下RAM
。RAM和ROM相对的,RAM是掉电以后,其中的信息就消失那一种,ROM在掉电以后信息也不会消失那一种。
RAM又分两种,一种是静态RAM,SRAM;一种是动态RAM,DRAM。前者的存储速度要比后者快得多,我们现在使用的内存一般都是动态RAM。
有的菜鸟就说了,为了增加系统的速度,把缓存扩大不就行了吗,扩大的越大,缓存的数据越多,系统不就越快了吗?缓存通常都是静态RAM,速度是非常的快,
但是静态RAM集成度低(存储相同的数据,静态RAM的体积是动态RAM的6倍),
价格高(同容量的静态RAM是动态RAM的四倍),
由此可见,扩大静态RAM作为缓存是一个非常愚蠢的行为,
但是为了提高系统的性能和速度,我们必须要扩大缓存,
这样就有了一个折中的方法,不扩大原来的静态RAM缓存,而是增加一些高速动态RAM做为缓存,
这些高速动态RAM速度要比常规动态RAM快,但比原来的静态RAM缓存慢,
我们把原来的静态ram缓存叫一级缓存,而把后来增加的动态RAM叫二级缓存。
一级缓存和二级缓存中的内容都是内存中访问频率高的数据的复制品(映射),它们的存在都是为了减少高速CPU对慢速内存的访问。
通常CPU找数据或指令的顺序是:先到一级缓存中找,找不到再到二级缓存中找,如果还找不到就只有到内存中找了。

㈥ SRAM构成一级缓存还是二级缓存,或者一二三级缓存代表着什么硬件

你是想来了解SRAM的作用吗?

CPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。最初缓存只有一级,二级缓存(L2 CACHE)出现是为了协调一级缓存与内存之间的速度。二级缓存比一级缓存速度更慢,容量更大,主要就是做一级缓存和内存之间数据临时交换的地方用。

㈦ [转载]一级缓存、二级缓存、三级缓存是什么作用区别

一般来说,一级缓存可以分为一级数据缓存(Data Cache,D-Cache)和一级指令缓存(Instruction
Cache,I-Cache)。二者分别用来存放数据以及对执行这些数据的指令进行即时解码,而且两者可以同时被CPU访问,减少了争用Cache所造成的冲突,提高了处理器效能。目前大多数CPU的一级数据缓存和一级指令缓存具有相同的容量,例如AMD的Athlon
XP就具有64KB的一级数据缓存和64KB的一级指令缓存,其一级缓存就以64KB+64KB来表示,其余的CPU的一级缓存表示方法以此类推。
并不是缓存越大越好,譬如AMD和INTER就有不同的理论,AMD认为一级缓存越大越好,所以一级比较大,而INTER认为过大会有更长的指令执行时间,所以一级很小,二级缓存那两个公司的理论又反过来了,AMD的小,INTER的大,一般主流的INTERCPU的2级缓存都在2M左右
我们通常用(L1,L2)来称呼
缓存又叫高速缓冲存储器其作用在于缓解主存速度慢、跟不上CPU读写速度要求的矛盾。它的实现原理,是把CPU最近最可能用到的少量信息(数据或指令)从主存复制到CACHE中,当CPU下次再用这些信息时,它就不必访问慢速的主存,而直接从快速的CACHE中得到,从而提高了得到这些信息的速度,使CPU有更高的运行效率。
缓存的大小:
一般说来,更大一点的cache容量,对提高命中率是有好处的,由于cache
是用价格很高的静态存储器SRAM器件实现的,而cache容量达到一定大小这后,再增加其容量,对命中率的提高并不明显,从合理的性能/价格比考虑,cache的容量设置应在一个合理的容量范围之内。
缓存要分一级二级 三级,是为了建立一个层次存储结构,以达到最高性价比。而且多级组织还可以提高cache的命中率,提高执行效能。
CPU缓存(Cache
Memory)是位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多,这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,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Static
RAM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。
照数据读取顺序和与CPU结合的紧密程度,CPU缓存可以分为一级缓存,二级缓存,部分高端CPU还具有三级缓存,每一级缓存中所储存的全部数据都是下一级缓存的一部分,这三种缓存的技术难度和制造成本是相对递减的,所以其容量也是相对递增的。当CPU要读取一个数据时,首先从一级缓存中查找,如果没有找到再从二级缓存中查找,如果还是没有就从三级缓存或内存中查找。一般来说,每级缓存的命中率大概都在80%左右,也就是说全部数据量的80%都可以在一级缓存中找到,只剩下20%的总数据量才需要从二级缓存、三级缓存或内存中读取,由此可见一级缓存是整个CPU缓存架构中最为重要的部分。

㈧ 二级缓存是什么哪里可以看出他的大小

二级缓存又叫l2 cache,它是处理器内部的一些缓冲存储器,其作用跟内存一样。 它是怎么出现的呢? 要上溯到上个世纪80年代,由于处理器的运行速度越来越快,慢慢地,处理器需要从内存中读取数据的速度需求就越来越高了。然而内存的速度提升速度却很缓慢,而能高速读写数据的内存价格又非常高昂,不能大量采用。从性能价格比的角度出发,英特尔等处理器设计生产公司想到一个办法,就是用少量的高速内存和大量的低速内存结合使用,共同为处理器提供数据。这样就兼顾了性能和使用成本的最优。而那些高速的内存因为是处于cpu和内存之间的位置,又是临时存放数据的地方,所以就叫做缓冲存储器了,简称“缓存”。它的作用就像仓库中临时堆放货物的地方一样,货物从运输车辆上放下时临时堆放在缓存区中,然后再搬到内部存储区中长时间存放。货物在这段区域中存放的时间很短,就是一个临时货场。 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。现在,为了适应速度更快的处理器p4ee,已经出现了三级缓存了,它的容量更大,速度相对二级缓存也要慢一些,但是比内存可快多了。 缓存的出现使得cpu处理器的运行效率得到了大幅度的提升,这个区域中存放的都是cpu频繁要使用的数据,所以缓存越大处理器效率就越高,同时由于缓存的物理结构比内存复杂很多,所以其成本也很高。 大量使用二级缓存带来的结果是处理器运行效率的提升和成本价格的大幅度不等比提升。举个例子,服务器上用的至强处理器和普通的p4处理器其内核基本上是一样的,就是二级缓存不同。至强的二级缓存是2mb~16mb,p4的二级缓存是512kb,于是最便宜的至强也比最贵的p4贵,原因就在二级缓存不同。 即l2 cache。由于l1级高速缓存容量的限制,为了再次提高cpu的运算速度,在cpu外部放置一高速存储器,即二级缓存。工作主频比较灵活,可与cpu同频,也可不同。cpu在读取数据时,先在l1中寻找,再从l2寻找,然后是内存,在后是外存储器。所以l2对系统的影响也不容忽视。 cpu缓存(cache memory)位于cpu与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内cpu即将访问的,当cpu调用大量数据时,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。 最早先的cpu缓存是个整体的,而且容量很低,英特尔公司从pentium时代开始把缓存进行了分类。当时集成在cpu内核中的缓存已不足以满足cpu的需求,而制造工艺上的限制又不能大幅度提高缓存的容量。因此出现了集成在与cpu同一块电路板上或主板上的缓存,此时就把 cpu内核集成的缓存称为一级缓存,而外部的称为二级缓存。一级缓存中还分数据缓存(data cache,d-cache)和指令缓存(instruction cache,i-cache)。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被cpu访问,减少了争用cache所造成的冲突,提高了处理器效能。英特尔公司在推出pentium 4处理器时,用新增的一种一级追踪缓存替代指令缓存,容量为12kμops,表示能存储12k条微指令。 随着cpu制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在cpu内核中,容量也在逐年提升。现在再用集成在cpu内部与否来定义一、二级缓存,已不确切。而且随着二级缓存被集成入cpu内核中,以往二级缓存与cpu大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为cpu提供更高的传输速度。 二级缓存是cpu性能表现的关键之一,在cpu核心不变化的情况下,增加二级缓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级缓存上有差异,由此可见二级缓存对于cpu的重要性。 cpu在缓存中找到有用的数据被称为命中,当缓存中没有cpu所需的数据时(这时称为未命中),cpu才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的cpu中,读取一级缓存的命中率为80%。也就是说cpu一级缓存中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从二级缓存中读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在80%左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。目前的较高端的cpu中,还会带有三级缓存,它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。 为了保证cpu访问时有较高的命中率,缓存中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(lru算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器,lru算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率。 cpu产品中,一级缓存的容量基本在4kb到64kb之间,二级缓存的容量则分为128kb、256kb、512kb、1mb、2mb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 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。 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。

㈨ 高速缓冲存储器包括一级缓存和二级缓存吗

CPU里也有高速缓存的,硬盘里也有缓存的.都只是起一个暂储数据的作用,而ROM是把东西写好了,存在里面的东西,一般是掉电了里面的内容也不会掉的,而RAM是掉电了里面的数据就全部丢失的.高速缓冲存储器包括一级缓存和二级缓存,CPU在运行时首先从一级缓存读取数据,然后从二级缓存读取数据,然后从内存和虚拟内存读取数据,因此高速缓存的容量和速度直接影响到CPU的工作性能。
一级缓存都内置在CPU内部并与CPU同速运行,可以有效的提高CPU的运行效率。

㈩ DRAM,SDRAM和SRAM的区别

三者在数据存储、体积、特点不同:

1、数据存储不同:

SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。

而DRAM(Dynamic Random Access Memory)每隔一段时间,要刷新充电一次,否则内部的数据即会消失。

SDRAM有一个同步接口,在响应控制输入前会等待一个时钟信号,这样就能和计算机的系统总线同步。时钟被用来驱动一个有限状态机,对进入的指令进行管线(Pipeline)操作。这使得SDRAM与没有同步接口的异步DRAM(asynchronous DRAM)相比,可以有一个更复杂的操作模式。

2、体积不同:

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。

同样面积的硅片可以做出更大容量的DRAM。

SDRAM的体积结构已经很优化了。

3、特点不同:

SRAM也有它的缺点,即它的集成度较低,功耗较DRAM大 ,通常DRAM是有一个异步接口的,这样它可以随时响应控制输入的变化。

同步动态随机存取内存(synchronous dynamic random-access memory,简称SDRAM)是有一个同步接口的动态随机存取内存(DRAM)。

由于在现实中晶体管会有漏电电流的现象,导致电容上所存储的电荷数量并不足以正确的判别数据,而导致数据毁损。因此对于DRAM来说,周期性地充电是一个无可避免的要件。由于这种需要定时刷新的特性,因此被称为“动态”存储器。