緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器,它先優于內存與CPU進行數據交換,速度極快,所以又稱為高速緩存。緩存大小是CPU的重要性能指標之一,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。CPU緩存-般分為L1、L2和L3。當CPU要讀取一個數據時,首先從L1緩存中查找,若分沒有找到再從L2緩存中查找,若還是沒有則從L3緩存或內存中查找。一般來說,每級緩存的命中率都在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,由此可見L1緩存是整個CPU緩存架構中最為重要的部分。
L1緩存( Level 1 Cache): 也叫一級緩存,位于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。由于制造一級緩存的技術難度和制造成本最高,提高容量所帶來的技術難度和成本增加非常大,所帶來的性能提升卻不明顯,性價比很低,因此一級緩存是所有緩存中容量最小的。
L2緩存:也叫二級緩存,主要用來存放電腦運行時操作系統的指令、程序數據和地址指針等數據。L2緩存容量越大,系統的速度越快,因此intel與AMD公司都盡最大可能加大L2緩存的容量,并使其與CPU在相同頻率下工作。
L3緩存:也叫三級緩存,分為早期的外置存延遲,和現在的內置,實際作用是進一步降低內存延遲,同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對運行行大型場景文件很有幫助。
L1、L2、L3緩存的性能比較:在理論上,三種緩存對于CPU性能的影響是L1>L2>L3,但由于L1緩存的容量在現有技術條件下已經無法增加,所以L2和L3緩存才是CPU性能表現的關鍵,在CPU核心不變化的情況下,增加L2或L3緩存容量,能使CPU性能大幅度提高。現在,在選購CPU時,標準的高速緩存通常是指該CPU具有的最高級緩存的容量,如具有L13緩存就是L3緩存的容量。