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快取
CPU處理的大部分資料資訊都是從記憶體中檢索出來的,但是CPU的計算速度比記憶體快得多,所以在這個傳輸過程中放置了乙個記憶體來儲存CPU經常使用的資料和指令。 這提高了資料傳輸速度。 有兩種型別的快取。
L1 快取是 L1 快取。 它整合在CPU內部,用於CPU處理資料期間資料的臨時儲存。 由於快取指令和資料的工作頻率與CPU相同,因此L1快取容量越大,可以儲存的資訊就越多,可以減少CPU和記憶體之間的資料交換次數,提高CPU的計算效率。
但是,由於快取由靜態RAM組成,結構複雜,因此在有限的CPU晶元區域內,L1快取的容量不能太大。
L2 快取是 L2 快取。 由於L1快取容量的限制,為了再次提高CPU的計算速度,在CPU之外放置了乙個高速記憶體,即L2快取。 主頻率靈活,可以與CPU的頻率相同,也可以不同。
當 CPU 讀取資料時,它首先檢視 L1,然後檢視 L2,然後在記憶體中,然後在外部儲存器中檢視。 因此,L2對系統的影響不容忽視。
記憶體匯流排速度:指 CPU 和 L2 快取與記憶體之間交換資料的速度。
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一級快取(L1快取)位於CPU核心旁邊,是與CPU結合最緊密的CPU快取,也是歷史上最早的CPU快取。 因為L1快取的技術難度和製造成本是最高的,技術難度的增加和增加容量帶來的成本增加是非常大的,但是帶來的效能提公升並不明顯,價效比很低,現有L1快取的命中率已經很高了, 所以 L1 快取是所有快取中容量最小的,它比 L2 快取小得多。
一般來說,L1快取可以分為L1資料快取(D-cache)和L1指令快取(i-cache)。 它們用於儲存資料和解碼指令以立即執行,並且兩者可以同時被 CPU 訪問,從而減少爭用引起的衝突並提高處理器效能。 目前,大多數CPU的容量與L1資料快取和L1指令快取相同,例如AMD的AthlonX有64KB的L1資料快取和64KB的L1指令快取,其L1快取以64KB+64KB表示,其餘CPU以此類推。
L2 快取是 CPU 效能的關鍵之一,增加 L2 快取容量可以在不改變 CPU 核心的情況下大大提高效能。 同一核心的CPU高低端的差異在L2快取中往往不同,可見L2快取對CPU的重要性。
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主要區別在於每個級別的快取速度和容量不同。 記憶體中選擇的資料在讀寫速度方面逐漸提高,並可供 CPU 使用。
1、CPU內部的這些高速SRAM儲存器為CPU提供計算所需的資料加速,提高CPU的計算效率,減少CPU的等待時間;
2、i5 2500K處理器L1、L2、L3工作速度差異示例,測試結果如下:
讀取速度 l1 = ,l2 = ,l3 = ;
寫入速率 l1 = ,l2 = ,l3 = 156GB s ;
複製 L1 = 524GB; l2 = ,l3 = ;
其分步提速,加快了命中資料的讀寫速度,有效提高了資料效率**。
3.不同廠家或型號CPU的內部快取容量也不同。 例如,對於 i7 7700K 處理器,L1 分為 4 x 32KB 指令快取和 4 x 32KB 資料快取。 L2 為 4x256kb; L3 為 8MB。
4.當CPU在快取中找不到它需要的資料時,它仍然要去記憶體讀取資料,然後呼叫它進入快取,系統速度會變慢。 也可以理解為記憶體相當於 L4 快取 L4。
L2 快取更為重要。
主頻是指CPU的時鐘頻率,理論上來說,主頻越大越快,其實並非如此,會受到很多因素的影響。 >>>More
專業:不要誤導樓上兩位,在目前的多核CPU世界裡,1024不是,幾個核心共享1024個L2快取,快取之間不存在資料交換問題,Intel的酷睿系列就是這樣一種架構,2x512,意味著2個核心,每個核心都有專屬的512 L2快取。 AMD的U就是這樣一種設計,二級快取的設計,有大小、速度的限制,因為Intel的U,記憶體控制器在核心之外,這樣一來,記憶體和CPU之間的交換速度就不能很快,為了減少CPU和記憶體之間的低速交換次數, 因此,英特爾將二級快取設計為乙個整體,並且容量比較大,這相當於,乙個大房子裡裝滿了食物,附近的居民可以快速方便地獲得食物並共享資源,而AMD的U,因為記憶體控制器直接整合到CPU中,他的前端匯流排,速度非常快, 而且,L2快取的成本在CPU中比較大,AMD由於架構原因,無法將L2快取設計成共享模式,所以只能獨佔給每個核心,然後通過HT匯流排(AMD專有的前端匯流排)連線2個CPU,這樣