㈠ CPU上什么是 L1缓存、L2缓存为什么不一样大
你好!
首先你先了解一下缓存的含义:
所谓缓存(Cache)就是高速缓冲存储器,它位于CPU与主存(即DRAM动态存储器)之间,通常由SRAM(静态存储器)构成,它的容量较小但存取速度较快。目前计算机主要使用的内存为DRAM,它具有造价低、容量大的特点,受到广泛欢迎。但由于DRAM是使用电容特性来储存信息,存取速度难以进一步提高,而CPU每执行一条指令都要一次或多次访问主存,DRAM的速度又远小于CPU速度,因此为了实现速度上的匹配,只能在CPU指令周期中插入等待,这样将大大降低系统的执行效率。SRAM由于采用了与CPU同样的制作工艺,因此与DRAM相比,它的存取速度要快得多。但其体积大、功耗大、价格也高,不可能也不必要将所有内存都换成SRAM,因此,为了解决速度与成本的矛盾就产生了一种分级处理方法,即在主存与CPU之间加装一个容量较小的SRAM作为高速缓冲存储器,当使用缓存时,在缓存中就保存有主存部分内容的副本(即为存储器映像),CPU在读写数据时,首先访问缓存,由于缓存速度与CPU速度相当,所以CPU可以在零等待下完成指令执行,只有当缓存中没有CPU所需的数据时(这时称为“未命中”),CPU才去访问主存。CPU访问缓存的命中率在80%以上,从而大大提高了CPU访问数据的速度,提高了系统性能。
传统的Socket架构通常采用两级缓冲结构,即在CPU中集成一级缓存(L1 Cache),在主板上装第二级缓存(L2 Cache),而Slot 1架构的L2 Cache则与CPU做在同一块电路板上,以内核速度(CPU速度)或内核速度一半运行,速度比Socket架构的L2 Cache更快,能更大限度地发挥与高速CPU配合的优势,当然这对Cache的工艺要求也较高。CPU在执行指令时,首先在L1缓存中查找数据,如找不到,则在L2缓存中找,如找到则传输给CPU同时修改L1缓存的数据,若数据不在L1和L2缓存中,则从主存中提取数据同时修改两级缓存的数据。由此可见,缓存相当于一个临时的快速运输器、搬运工,它对于系统的运作有不可忽视的作用,所以选择有缓存和大容量缓存的CPU可提高我们计算机的工作效率,当然,价格也会很高。
所以说,L1 L2不同就相当于显卡核心频率和显存频率不同,他们之间作用不同,当然大小也不同!
㈡ CPU的L1,L2,L3缓存对于CPU很重要吗分别有什么作用
L1的速度最快,L2.L3差不多,缓存很重要,如果命中率高的话,会对CPU的计算性能有很大提高。缓存的作用是,比如说CPU处理一个进程“A”,得出了“1"的结果。然后会吧进程”A“="1"这个结果放在CPU的缓存里面。如果以后处理在遇到进程A那么不用计算了,直接把缓存里面的结果拿出来就行了。不过L1里面放的多事都是硬件厂商自己的指令集想MMX,SSE啊等等。L1的又是最快的,但成本最高的,所有不会放很多。你在运行系统里面的时候如果用到了一些指令集都是厂家的,所以你会感觉最快。剩下的就是L2.L3了,这些是你平时系统中存放处理结果的了。但是有的L2,L3高,但效率并不高,就是因为缓存的命中率不高。没有存到合理的处理结果,CPU再处理一边,当然没有已经存下来不用算的高。所以奔腾4的最后一代-E的Prescott核心有1M的L2但是性能却比他的上一代奔腾4L2Z只有512K的C的那代性能低。
㈢ L1cache和L2cache谁的速度快
L1Cache一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率,内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,容量越大,性能也相对会提高不少,所以这也正是一些公司力争加大L1级高速缓冲存储器容量的原因。不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。
由于内存和CPU之间的运行速度或多或少会有差异,因此便出现了二级缓存,来协调两者之间的差异,而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度。
㈣ CPU的L1,L2,L3缓存对于CPU很重要吗分别有什么作用
L1的速度最快,L2.L3差不多,缓存很重要,如果命中率高的话,会对CPU的计算性能有很大提高。缓存的作用是,比如说CPU处理一个进程“A”,得出了“1"的结果。然后会吧进程”A“="1"这个结果放在CPU的缓存里面。如果以后处理在遇到进程A那么不用计算了,直接把缓存里面的结果拿出来就行了。不过L1里面放的多事都是硬件厂商自己的指令集想MMX,SSE啊等等。L1的又是最快的,但成本最高的,所有不会放很多。你在运行系统里面的时候如果用到了一些指令集都是厂家的,所以你会感觉最快。剩下的就是L2.L3了,这些是你平时系统中存放处理结果的了。但是有的L2,L3高,但效率并不高,就是因为缓存的命中率不高。没有存到合理的处理结果,CPU再处理一边,当然没有已经存下来不用算的高。所以奔腾4的最后一代-E的Prescott核心有1M的L2但是性能却比他的上一代奔腾4L2Z只有512K的C的那代性能低。
㈤ 处理器的L1,L2,L3缓存大小影响什么
硬盘的缓存主要起三种作用:
1、预读取
当硬盘受到CPU指令控制开始读取数据时,硬盘上的控制芯片会控制磁头把正在读取的簇的下一个或者几个簇中的数据读到缓存中(由于硬上数据存储时是比较连续的,所以读取命中率较高),当需要读取下一个或者几个簇中的数据的时候,硬盘则不需要再次读取数据,直接把缓存中的数据传输到内存中就可以了,由于缓存的速率远远高于磁头读写的速率,所以能够达到明显改善性能的目的。
2、写入
当硬盘接到写入数据的指令之后,并不会马上将数据写入到盘片上,而是先暂时存储在缓存里,然后发送一个“数据已写入”的信号给系统,这时系统就会认为数据已经写入,并继续执行下面的工作,而硬盘则在空闲(不进行读取或写入的时候)时再将缓存中的数据写入到盘片上。虽然对于写入数据的性能有一定提升,但也不可避免地带来了安全隐患——数据还在缓存里的时候突然掉电,那么这些数据就会丢失。对于这个问题,硬盘厂商们自然也有解决办法:掉电时,磁头会借助惯性将缓存中的数据写入零磁道以外的暂存区域,等到下次启动时再将这些数据写入目的地。
3、临时存储
有时候,某些数据是会经常需要访问的,像硬盘内部的缓存(暂存器的一种)会将读取比较频繁的一些数据存储在缓存中,再次读取时就可以直接从缓存中直接传输。缓存就像是一台计算机的内存一样,在硬盘读写数据时,负责数据的存储、寄放等功能。这样一来,不仅可以大大减少数据读写的时间以提高硬盘的使用效率。同时利用缓存还可以让硬盘减少频繁的读写,让硬盘更加安静,更加省电。更大的硬盘缓存,你将读取游戏时更快,拷贝文件时候更快,在系统启动中更为领先。
㈥ cpuL1数据缓存,cpuL1指令缓存和L1高速缓存的关系详解
2、CPU Level 1 Cache/Internal Cache(中央处理器一级缓存/内部缓存)
选项:Enabled,Disabled
此设置用于控制CPU的主缓存开启/关闭,L1 Cache对机器的整体性能有很大影响,关闭以后系统的性能会下降几个数量级。在超频的时候,一级缓存往往是成功与否的关键所在,比如你不能超到500MHz,并不代表CPU不能上500MHz,很可能是L1 Cache无法达到,所以关闭一级缓存可以提升超频的成功率。
3、CPU Level 2 Cache/External Cache(中央处理器二级缓存/外部缓存)
选项:Enabled,Disabled
此设置用于控制CPU的主缓存开启/关闭,它对系统和超频的影响如同一级缓存,关闭L2 Cache也能够超频的成功率。
4、CPU L2 Cache ECC Checking(CPU二级缓存ECC校验)
选项:Enabled,Disabled
系统可以启用CPU内部L2Cache进行ECC(Error Checking and Correction,错误检查修正)检测,默认值是Enable,它可以侦察并纠正单位信号错误保持资料的准确性,对超频的稳定性有帮助,但不能侦察双位信号错误。这里要注意的是,启用ECC检测将会延迟系统自检的时间和降低机器的性能,而且必须内存支持才能开启此特性。
L1高速缓存,也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。采用回写(Write Back)结构的高速缓存。它对读和写*作均有可提供缓存。而采用写通(Write-through)结构的高速缓存,仅对读*作有效。在486以上的计算机中基本采用了回写式高速缓存。在目前流行的处理器中,奔腾Ⅲ和Celeron处理器拥有32KB的L1高速缓存,奔腾4为8KB,而AMD的Duron和Athlon处理器的L1高速缓存高达128KB。
L2高速缓存,指CPU第二层的高速缓存,第一个采用L2高速缓存的是奔腾 Pro处理器,它的L2高速缓存和CPU运行在相同频率下的,但成本昂贵,市场生命很短,所以其后奔腾 II的L2高速缓存运行在相当于CPU频率一半下的。接下来的Celeron处理器又使用了和CPU同速运行的L2高速缓存,现在流行的CPU,无论是AthlonXP和奔腾4,其L2高速缓存都是和CPU同速运行的。除了速度以外,L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达1MB-3MB。
cpuL1缓存首先是CPU的内部结构决定,CPU是由硅晶原片切割而成的,一块晶原片切割的CPU块有限,所以一个CPU的结构要非常合理地搭配L1,L2缓存大小,P4640比P4630高频,所以内部结构有所不同。而L1缓存的作用是数据交换的“超高速”通道,所以其大小不是重点,内部参数才是关键,只要参数(CL值,延迟等)够快,完全可以弥补大小的差距,像P-M 1。7G的CPU由于L1缓存的参数够高,虽然容量有不足,但在性能测试上L1缓存的速度比P4 630快的多。所以不必刻意要求L1缓存大小。(另外,CPU的缓存速度比一般内存快的多,大概快几十倍)
高速缓存英文是cache。一种特殊的存储器子系统,其中复制了频繁使用的数据,以利于CPU快速访问。存储器的高速缓冲存储器存储了频繁访问的 RAM 位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时,高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址,则将数据返回处理器;如果没有保存该地址,则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总是比主RAM 存储器速度快,所以当 RAM 的访问速度低于微处理器的速度时,常使用高速缓冲存储器。
㈦ 为什么CPU缓存会分为一级缓存L1,L2,L3
一开始的处理器只有L1,主要是存放特定数据,指令的。但后来处理器性能提高了,L2也被加上,L2和L3的作用就是存放处理器即将访问的数据,L2 L3的速度还是远远大于内存,这样可以加快运行速度,处理器的命中率(需要的数据正好在缓存中)是比较高的,大约80%
如果L1内没有,就在L2找,L2没有就在L3找,还没有就访问内存。缓存的作用就是加快电脑运行速度的。如果今后内存速度足够快,那么缓存可能作用就被弱化,但目前还是无法实现的。内存读写速度也就40多GB每秒,而缓存可以随随便便上200GB,L1更可能达到400GB
㈧ CPU的L1和L2缓存是什么
CPU和内存之间的工作频率不一样。CPU要比内存高很多倍,为了解决两者交换信息速率不同的问题。缓存出现了。但是发展到现在一个缓存区已经不能满足需求,于是便又添加了一个。这就是L1,L2缓存的大概意思。
当然,缓存的容量越大,处理信息的速度也越快。
㈨ cpu的l1,l2,l3速度各是多少比内存快多少
你说的是缓存把 L1 L2 L3 一级缓存 二级缓存 三级缓存 理所当然 的确要比内存快上很多 而且是集成在CPU里面的 以下是复制的 让你更好的理解
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
简单点说,电脑读取数据的时候先在CPU一级缓存里面寻找,找不到再到二级缓存中找,最后才到内存中寻找
因为它们的速度关系是
一级缓存>二级缓存>内存
而制造价格也是
一级缓存>二级缓存>内存
㈩ CPU的L1和L2缓存是什么
一级别缓存:即L1
Cache。集成在CPU内部中,用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。由于缓存指令和数据与CPU同频工作,L1级高速缓存缓存的容量越大,存储信息越多,可减少CPU与内存之间的数据交换次数,提高CPU的运算效率。但因高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在有限的CPU芯片面积上,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。
二级缓存: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。
L1不可能太大
L2大了好
不过缓存耗电量很大
而且占用的面积也很大
也不太大