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電腦CPU性能跟CPU緩存有什么關系呢

2020-06-28 13:49:55
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 CPU緩存是什么東西?CPU緩存又有什么用?CPU緩存多大才好?這是很多朋友在選購CPU時會考慮到的問題。我們也經常聽周圍的人在談論,下面就來詳細的了解一下,CPU緩存(Cache Memory)是位于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。下面我們來詳細解說一下CPU緩存對CPU性能的影響。

  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并送給CPU處理;如果沒有找到,就用相對慢的速度從內存中讀取并送給CPU處理,同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中,可以使得以后對整塊數據的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。

  這樣的讀取機制使得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后內存。

  緩存大小是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,工作效率遠遠大于系統內存和硬盤。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盤上尋找,以此提高系統性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。

  L1 Cache(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。一般服務器CPU的L1緩存的容量通常在32

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