緩存是指可以進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換的存儲器,它先優(yōu)于內(nèi)存與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)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(biāo)之一,而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對CPU速度的影響非常大。CPU緩存的運(yùn)行頻率極高,一般是和處理器同頻運(yùn)作,工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。CPU緩存-般分為L1、L2和L3。當(dāng)CPU要讀取一個數(shù)據(jù)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(nèi)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(shù)據(jù)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(gòu)中最為重要的部分。
L1緩存( Level 1 Cache): 也叫一級緩存,位于CPU內(nèi)核的旁邊,是與CPU結(jié)合最為緊密的CPU緩存,也是歷史上最早出現(xiàn)的CPU緩存。由于制造一級緩存的技術(shù)難度和制造成本最高,提高容量所帶來的技術(shù)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(yùn)行時操作系統(tǒng)的指令、程序數(shù)據(jù)和地址指針等數(shù)據(jù)。L2緩存容量越大,系統(tǒng)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(xiàn)在的內(nèi)置,實(shí)際作用是進(jìn)一步降低內(nèi)存延遲,同時提升大數(shù)據(jù)量計算時處理器的性能。降低內(nèi)存延遲和提升大數(shù)據(jù)量計算能力對運(yùn)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(xiàn)有技術(shù)條件下已經(jīng)無法增加,所以L2和L3緩存才是CPU性能表現(xiàn)的關(guān)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(xiàn)在,在選購CPU時,標(biāo)準(zhǔn)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。