今天群里有同學(xué)咨詢處理器二級(jí)緩存和三級(jí)緩存有什么區(qū)別,為什么有的處理器有三級(jí)緩存而有的處理器沒有三級(jí)緩存,今天就為大家解釋下二級(jí)緩存和三級(jí)緩存的區(qū)別。

       首先要了解緩存是什么,緩存就是處理器讀取內(nèi)存數(shù)據(jù)的一個(gè)暫存地。緩存是集成在處理器內(nèi)存的超高速內(nèi)存。因?yàn)樵蹅兊膬?nèi)存頻率比較低,而處理器內(nèi)部都是高頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,處理器把常用的數(shù)據(jù)都先讀取到高速緩存里面,從而進(jìn)行快速調(diào)用。
 

二級(jí)緩存和三級(jí)緩存

二級(jí)緩存和三級(jí)緩存的區(qū)別


       一級(jí)緩存二級(jí)緩存三級(jí)緩存的區(qū)別是什么呢?其實(shí)早期處理器只有一級(jí)緩存,那時(shí)候處理的數(shù)據(jù)都很小,然而隨著電腦技術(shù)的突破,一級(jí)緩存暫存數(shù)據(jù)量已經(jīng)不夠用,從而引入二級(jí)緩存,甚至目前的三級(jí)緩存。處理器查找緩存數(shù)據(jù)的順序是:一級(jí)緩存 >二級(jí)緩存>三級(jí)緩存。同樣緩存的速度高低也是:一級(jí)緩存>二級(jí)緩存>三級(jí)緩存。由于技術(shù)限制,緩存的容量大小是:三級(jí)緩存>二級(jí)緩存>一級(jí)緩存 (適用于完整的擁有三級(jí)緩存的處理器,很多處理器沒有三級(jí)緩存,所以二級(jí)緩存比較大)??吹竭@里相信大家對(duì)緩存的概念有了一定了解,他就是把使用率較高的數(shù)據(jù)從內(nèi)存暫存于緩存中從而進(jìn)行高速處理,同時(shí)把使用率最高的數(shù)據(jù)放于一級(jí)緩存中,如果處理器需要的數(shù)據(jù)在一級(jí)緩存中沒有找到,(一級(jí)緩存通常只有64KB 或者128KB存儲(chǔ)量小,但是速度超快)那么他會(huì)前往速度相對(duì)低的二級(jí)緩存中找(二級(jí)緩存通常256KB或者512KB,二級(jí)緩存已經(jīng)可以暫存大部分使用率較高數(shù)據(jù)),如果在二級(jí)還是沒有找到要用的數(shù)據(jù),處理器會(huì)前往速度更低的三級(jí)緩存中查找,如果cpu沒有三級(jí)緩存的話就從內(nèi)存中查找。(三級(jí)緩存通常有3MB 4MB 6MB 8MB 12MB)依照這個(gè)順序從速度最高的一級(jí)緩存逐漸往速度相對(duì)低的二級(jí)、三級(jí)緩存,甚至速度最低的內(nèi)存中查找,其實(shí)緩存中暫存了處理器常用的98%的數(shù)據(jù),所以我們經(jīng)常遇到一個(gè)程序第一次打開速度較慢,然后退出第二次打開速度就很快了。這就是他的數(shù)據(jù)已經(jīng)從硬盤讀取到緩存中暫存,當(dāng)處理器需要時(shí),就不用從硬盤中讀取,而是直接在處理器內(nèi)部的緩存上讀取,從而提高了處理器的效率。

       闡述完緩存的原理,接下來講解我們經(jīng)??吹降亩?jí)緩存三級(jí)緩存的區(qū)別。我們拿擁有完整三級(jí)緩存的處理器來對(duì)比,三級(jí)緩存大的處理器效率高、暫存的數(shù)據(jù)比例高,速度就快。但是有一半處理器是沒有三級(jí)緩存的,其二級(jí)緩存比較大。常見于AMD處理器,他沒有三級(jí)緩存但是二級(jí)緩存達(dá)到了1MB*4 即每核心都擁有獨(dú)占的1MB 二級(jí)緩存,而INTEL 處理器通常都有完整的三級(jí)緩存,三級(jí)緩存是共享式的。低端的G550 三級(jí)緩存2MB  中檔的I3-3220擁有3MB,中高端的I5-3470擁有6MB的三級(jí)緩存,然而擁有完整三級(jí)緩存的處理器二級(jí)緩存卻很?。?56KB)。這有什么區(qū)別呢,其實(shí)對(duì)于多核心處理器來說,大部分時(shí)候他的每核心都沒有滿負(fù)荷運(yùn)行,而是把其中一個(gè)核心的頻率提高,其他核心關(guān)閉。三級(jí)緩存只分配給這一個(gè)核心,即這個(gè)核心使用全部三級(jí)緩存,從而提高了處理器效率和速度,反觀沒有三級(jí)緩存而二級(jí)緩存1MB*4的4核處理器,每核心獨(dú)占1MB緩存,這樣的分配方式比較死板,不利于發(fā)揮緩存的最大性能。

       看完上面的介紹,相信不少同學(xué)對(duì)二級(jí)緩存三級(jí)緩存的區(qū)別已經(jīng)非常了解了,下面說說二級(jí)緩存和三級(jí)緩存對(duì)處理器速度的影響,從緩存的速度來說,二級(jí)緩存比三級(jí)緩存快,從而二級(jí)緩存對(duì)處理器速度的影響較大,但是擁有三級(jí)緩存的處理器二級(jí)緩存也都有256KB是沒有三級(jí)緩存處理器的1/4。不要小看這256KB其實(shí)他已經(jīng)存儲(chǔ)了處理器所常用的80%以上數(shù)據(jù),1MB二級(jí)緩存已經(jīng)存儲(chǔ)了98%以上常用數(shù)據(jù),所以二級(jí)緩存到256KB 在往上帶來的性能提升很小了。所以比較處理器的速度不能只看主頻,同頻率處理器有三級(jí)緩存的處理器效率比沒有三級(jí)緩存的處理器高,速度快。(因?yàn)?56KB二級(jí)緩存已經(jīng)存儲(chǔ)80%常用數(shù)據(jù),就算1MB二級(jí)緩存也只存儲(chǔ)了98%)其次沒有三級(jí)緩存的處理器,他的4MB大二級(jí)緩存是獨(dú)占式的,每核心1MB,而有三級(jí)緩存的處理器他的3MB或者6MB緩存是共享式的,哪個(gè)核心需要大緩存他可以全部分配給那個(gè)核心,既某核心可以分配3MB或者6MB,對(duì)于大型程序,或者是大型游戲來說,擁有三級(jí)緩存影響比較大。

       總結(jié):其實(shí)三級(jí)緩存這技術(shù)是引入服務(wù)器處理器技術(shù),目的是提高多核心的效率以及運(yùn)行大型程序,大型游戲效率的。對(duì)于普通程序來說三級(jí)緩存沒有二級(jí)緩存快,三級(jí)緩存在遇到多任務(wù),如大型程序時(shí)三級(jí)緩存的性能就發(fā)揮出來了,全部緩存可以隨時(shí)分配給不同核心,較獨(dú)占式1MB二級(jí)緩存先進(jìn),所以很多玩家詬病沒有共享式三級(jí)緩存的處理器是膠水多核。
 

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