cpu緩存低有什么缺點(diǎn)

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　　cpu緩存低有什么缺點(diǎn)：

　　一級(jí)緩存是在CPU內(nèi)的，用來存放內(nèi)部指令，2級(jí)緩存和CPU封裝在一起，也是用來存放指令數(shù)據(jù)的，三級(jí)和四級(jí)緩存只在高端的服務(wù)器CPU里有，作用差不多，速度更快，更穩(wěn)定，更有效.

　　一般來說，一級(jí)緩存可以分為一級(jí)數(shù)據(jù)緩存(Data Cache，D-Cache)和一級(jí)指令緩存(Instruction Cache，I-Cache)。二者分別用來存放數(shù)據(jù)以及對執(zhí)行這些數(shù)據(jù)的指令進(jìn)行即時(shí)解碼，而且兩者可以同時(shí)被CPU訪問，減少了爭用Cache所造成的沖突，提高了處理器效能。目前大多數(shù)CPU的一級(jí)數(shù)據(jù)緩存和一級(jí)指令緩存具有相同的容量，例如AMD的Athlon XP就具有64KB的一級(jí)數(shù)據(jù)緩存和64KB的一級(jí)指令緩存，其一級(jí)緩存就以64KB+64KB來表示，其余的CPU的一級(jí)緩存表示方法以此類推。

　　并不是緩存越大越好，譬如AMD和INTER就有不同的理論，AMD認(rèn)為一級(jí)緩存越大越好，所以一級(jí)比較大，而INTER認(rèn)為過大會(huì)有更長的指令執(zhí)行時(shí)間，所以一級(jí)很小，二級(jí)緩存那兩個(gè)公司的理論又反過來了，AMD的小，INTER的大，一般主流的INTERCPU的2級(jí)緩存都在2M左右

　　我們通常用(L1，L2)來稱呼

　　緩存又叫高速緩沖存儲(chǔ)器其作用在于緩解主存速度慢、跟不上CPU讀寫速度要求的矛盾。它的實(shí)現(xiàn)原理，是把CPU最近最可能用到的少量信息(數(shù)據(jù)或指令)從主存復(fù)制到CACHE中，當(dāng)CPU下次再用這些信息時(shí)，它就不必訪問慢速的主存，而直接從快速的CACHE中得到，從而提高了得到這些信息的速度，使CPU有更高的運(yùn)行效率。

　　緩存的大?。?/p>

　　一般說來，更大一點(diǎn)的cache容量，對提高命中率是有好處的，由于cache 是用價(jià)格很高的靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM器件實(shí)現(xiàn)的，而cache容量達(dá)到一定大小這后，再增加其容量，對命中率的提高并不明顯，從合理的性能/價(jià)格比考慮，cache的容量設(shè)置應(yīng)在一個(gè)合理的容量范圍之內(nèi)。

　　緩存要分一級(jí)二級(jí) 三級(jí)，是為了建立一個(gè)層次存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以達(dá)到最高性價(jià)比。而且多級(jí)組織還可以提高cache的命中率，提高執(zhí)行效能。

　　CPU緩存(Cache Memory)是位于CPU與內(nèi)存之間的臨時(shí)存儲(chǔ)器，它的容量比內(nèi)存小的多但是交換速度卻比內(nèi)存要快得多。緩存的出現(xiàn)主要是為了解決CPU運(yùn)算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾，因?yàn)镃PU運(yùn)算速度要比內(nèi)存讀寫速度快很多，這樣會(huì)使CPU花費(fèi)很長時(shí)間等待數(shù)據(jù)到來或把數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存。在緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時(shí)間內(nèi)CPU即將訪問的，當(dāng)CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時(shí)，就可避開內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度。由此可見，在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個(gè)內(nèi)存儲(chǔ)器(緩存+內(nèi)存)就變成了既有緩存的高速度，又有內(nèi)存的大容量的存儲(chǔ)系統(tǒng)了。緩存對CPU的性能影響很大，主要是因?yàn)镃PU的數(shù)據(jù)交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。

　　緩存的工作原理是當(dāng)CPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，首先從緩存中查找，如果找到就立即讀取并送給CPU處理;如果沒有找到，就用相對慢的速度從內(nèi)存中讀取并送給CPU處理，同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)塊調(diào)入緩存中，可以使得以后對整塊數(shù)據(jù)的讀取都從緩存中進(jìn)行，不必再調(diào)用內(nèi)存。

　　正是這樣的讀取機(jī)制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數(shù)CPU可達(dá)90%左右)，也就是說CPU下一次要讀取的數(shù)據(jù)90%都在緩存中，只有大約10%需要從內(nèi)存讀取。這大大節(jié)省了CPU直接讀取內(nèi)存的時(shí)間，也使CPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)基本無需等待。總的來說，CPU讀取數(shù)據(jù)的順序是先緩存后內(nèi)存。

　　目前緩存基本上都是采用SRAM存儲(chǔ)器，SRAM是英文Static RAM的縮寫，它是一種具有靜志存取功能的存儲(chǔ)器，不需要刷新電路即能保存它內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。不像DRAM內(nèi)存那樣需要刷新電路，每隔一段時(shí)間，固定要對DRAM刷新充電一次，否則內(nèi)部的數(shù)據(jù)即會(huì)消失，因此SRAM具有較高的性能，但是SRAM也有它的缺點(diǎn)，即它的集成度較低，相同容量的DRAM內(nèi)存可以設(shè)計(jì)為較小的體積，但是SRAM卻需要很大的體積，這也是目前不能將緩存容量做得太大的重要原因。它的特點(diǎn)歸納如下：優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能、速度快、不必配合內(nèi)存刷新電路、可提高整體的工作效率，缺點(diǎn)是集成度低、相同的容量體積較大、而且價(jià)格較高，只能少量用于關(guān)鍵性系統(tǒng)以提高效率。

　　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，部分高端CPU還具有三級(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遞減的，所以其容量也是相對遞增的。當(dāng)CPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，首先從一級(jí)緩存中查找，如果沒有找到再從二級(jí)緩存中查找，如果還是沒有就從三級(jí)緩存或內(nèi)存中查找。一般來說，每級(jí)緩存的命中率大概都在80%左右，也就是說全部數(shù)據(jù)量的80%都可以在一級(jí)緩存中找到，只剩下20%的總數(shù)據(jù)量才需要從二級(jí)緩存、三級(jí)緩存或內(nèi)存中讀取，由此可見一級(jí)緩存是整個(gè)CPU緩存架構(gòu)中最為重要的部分。