CPU緩存有什么用 秒懂CPU緩存的作用

決定一款電腦CPU的性能,主要由主頻、核心、線程、緩存、架構(gòu)等參數(shù)決定。其中,主頻、核心線程、架構(gòu)作為核心參數(shù),我們一般都比較關(guān)注。而CPU緩存相對(duì)來(lái)說(shuō),比較容易被大家忽視,你知道CPU緩存有什么用嗎,今天小編就來(lái)談?wù)凜PU緩存的作用,一文秒懂
CPU緩存有什么用?
緩存也是CPU里一項(xiàng)很重要的參數(shù),不容忽視。
由于CPU的運(yùn)算速度特別快,在內(nèi)存條的讀寫忙不過(guò)來(lái)的時(shí)候,CPU就可以把這部分?jǐn)?shù)據(jù)存入緩存中,以此來(lái)緩解CPU的運(yùn)算速度與內(nèi)存條讀寫速度不匹配的矛盾,所以緩存是越大越好。
緩存大小是CPU的重要指標(biāo)之一,而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)CPU速度的影響非常大,CPU內(nèi)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。
按照數(shù)據(jù)讀取順序和與CPU結(jié)合的緊密程度,CPU緩存可以分為一級(jí)緩存,二級(jí)緩存,如今主流CPU還有三級(jí)緩存,甚至有些CPU還有四級(jí)緩存。每一級(jí)緩存中所儲(chǔ)存的全部數(shù)據(jù)都是下一級(jí)緩存的一部分,這三種緩存的技術(shù)難度和制造成本是相對(duì)遞減的,所以其容量也是相對(duì)遞增的。
CPU緩存的作用
1、縮短延遲
訪問(wèn)緩存的時(shí)間應(yīng)該盡可能縮短,可以通過(guò)多種的方式縮短這個(gè)時(shí)間,比如能夠通過(guò)減小緩存的大小或關(guān)聯(lián)性來(lái)降低緩存的延遲,還有方式預(yù)測(cè)、增加帶寬等方法。
2、提升命中率
所謂的命中率是在高速緩存中找到內(nèi)存引用的速率,我們希望能夠首先通過(guò)緩存中獲得信息,以得到速度優(yōu)勢(shì),所以緩存需要最大限度地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。對(duì)于單個(gè)高速緩存,大小、關(guān)聯(lián)性和塊大小決定命中率。
3、降低更低級(jí)別內(nèi)存下的開銷
高速緩存是內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)的一部分,其性能會(huì)影響其它性能,處理其它內(nèi)存花費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng),意味著系統(tǒng)性能越低,也就是說(shuō)盡可能讓處理在緩存中完成。
4、減少錯(cuò)失懲罰
緩存中不能命中是無(wú)法避免的事情,但是我們可以減少處理未命中所需的時(shí)間以獲得更好的處理器性能,通過(guò)提升命中率并通過(guò)應(yīng)用不同的優(yōu)化,能夠降低錯(cuò)失懲罰。
高速緩存是CPU中十分重要的部分,占據(jù)了大量的資源開銷和成本,如果您看過(guò)CPU架構(gòu)圖的話,您就會(huì)發(fā)現(xiàn)緩存占據(jù)了至少50%的面積,絕對(duì)至關(guān)重要。
CPU緩存的作用說(shuō)白了就是提高命中率、降低延遲、降低內(nèi)存開銷、減少錯(cuò)失懲罰等,其作用是能夠提升CPU的工作效率即可。CPU緩存越大越好,尤其是一些專業(yè)設(shè)計(jì)、視頻渲染,由于CPU運(yùn)算數(shù)據(jù)量大,對(duì)大緩存依賴較高。普通需求或一般游戲需求,對(duì)緩存要求相對(duì)不是很高,這或許是一些普通用戶容易忽視緩存的一個(gè)因素吧。
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