什么是cpu二級緩存
CPU有分為幾個緩存,那么,CPU的二級緩存是什么呢?下面是學習啦小編帶來的關于什么是cpu二級緩存的內容,歡迎閱讀!
什么是cpu二級緩存:
CPU緩存(Cache Memory)位于CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小但交換速度快。在緩存中的數(shù)據(jù)是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的,當CPU調用大量數(shù)據(jù)時,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速度。而二級緩存則是介于一級緩存和內存之間的存儲器,其容量較大于一級緩存、遠小于內存,主要用來協(xié)調一級緩存于內存之間的速率差。
緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數(shù)據(jù)時,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存中讀取并送給CPU處理,同時把這個數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)塊調入緩存中,可以使得以后對整塊數(shù)據(jù)的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。
正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數(shù)CPU可達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%需要從內存讀取。這大大節(jié)省了CPU直接讀取內存的時間,也使CPU讀取數(shù)據(jù)時基本無需等待。總的來說,CPU讀取數(shù)據(jù)的順序是先緩存后內存。
最早先的CPU緩存是個整體的,而且容量很低,英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿足CPU的需求,而制造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現(xiàn)了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存,此時就把 CPU內核集成的緩存稱為一級緩存,而外部的稱為二級緩存。
一級緩存中還分數(shù)據(jù)緩存(Data Cache,D-Cache)和指令緩存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分別用來存放數(shù)據(jù)和執(zhí)行這些數(shù)據(jù)的指令,而且兩者可以同時被CPU訪問,減少了爭用Cache所造成的沖突,提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時,用新增的一種一級追蹤緩存替代指令緩存,容量為12KμOps,表示能存儲12K條微指令。
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早期的CPU系列型號并沒有明顯的高低端之分,例如Intel的面向主流桌面市場的Pentium和PentiuCPUm MMX以及面向高端服務器生產的Pentium Pro;AMD的面向主流桌面市場的K5、K6、K6-2和K6-III以及面向移動市場的K6-2+和K6-III+等等。
隨著CPU技術和IT市場的發(fā)展,Intel和AMD兩大CPU生產廠商出于細分市場的目的,都不約而同的將自己旗下的CPU產品細分為高低端,從而以性能高低來細分市場。而高低端CPU系列型號之間的區(qū)別無非就是二級緩存容量(一般都只具有高端產品的四分之一)、外頻、前端總線頻率、支持的指令集以及支持的特殊技術等幾個重要方面,基本上可以認為低端CPU產品就是高端CPU產品的縮水版。
例如Intel方面的Celeron系列除了最初的產品沒有二級緩存之外,就始終只具有128KB的二級緩存和66MHz以及100MHz的外頻,比同時代的Pentium II/III/4系列都要差得多,而AMD方面的Duron也始終只具有64KB的二級緩存,外頻也始終要比同時代的Athlon和Athlon XP要低一個數(shù)量級。
CPU系列劃分為高低端之后,兩大CPU廠商分別都推出了自己的一系列產品。在桌面平臺方面,有Intel面向主流桌面市場的Pentium II、Pentium III和Pentium 4“現(xiàn)在是i7”,以及面向低端桌面市場的Celeron系列(包括俗稱的I/II/III/IV代):現(xiàn)在是i3“;而AMD方面則有面向主流桌面市場Athlon、Athlon XP”現(xiàn)在是athlon 2代“以及面向低端桌面市場的Duron和Sempron等等”現(xiàn)在是sempron二代“。
在移動平臺方面,Intel則有面向高端移動市場的Mobile Pentium II、Mobile Pentium III、Mobile Pentium 4-M、Mobile Pentium 4和Pentium M以及面向低端移動市場的Mobile Celeron和Celeron M;AMD方面也有面向高端移動市場的Mobile Athlon 4、MobileAthlon XP-M和Mobile Athlon 64以及面向低端移動市場的Mobile Duron和Mobile Sempron等等。
目前,CPU的系列型號更是被進一步細分為高中低三種類型。就以臺式機CPU而言,Intel方面,高端的是雙核心的Pentium EE以及單核心的Pentium 4 EE,中端的是雙核心的Pentium D和單核心的Pentium 4,低端的則是Celeron D以及已經被淘汰掉的Celeron(即俗稱的Celeron IV);而AMD方面,高端的是Athlon 64 FX(包括單核心和雙核心),中端的則是雙核心的Athlon 64 X2和單核心的Athlon 64,低端就是Sempron。
以筆記本CPU而言,Intel方面高端的是Core Duo,中端的是Core Solo和即將被淘汰的Pentium M,低端的則是Celeron M;而AMD方面,高端的則是Turion 64,中端的是Mobile Athlon 64,低端的則是Mobile Sempron。
但在購買CPU產品時需要注意的是,以系列型號來區(qū)分CPU性能的高低也只對同時期的產品才有效,任何事物都是相對的,今天的高端就是明天的中端、后天的低端,例如昔日的高端產品Pentium 4和Pentium M現(xiàn)在已經降為了中端產品,AMD的Turion 64在Turion 64 X2發(fā)布之后也將降為中端產品。另外某些系列型號的時間跨度非常大,例如Intel的Pentium 4系列從2000年11月發(fā)布至今已經過了6個年頭,而當時屬于高端的早期的Pentium 4其性能還遠遠不及現(xiàn)在屬于低端的Celeron D。
而且低端CPU產品中也出現(xiàn)過不少以超頻性能著稱或者能修改的精品,例如Intel方面早期的Celeron 300A,中期的圖拉丁核心的Celeron III系列,以及現(xiàn)在的Celeron D系列等等;AMD方面也有早期的Duron由于可以依靠連接金橋而修改為Athlon和Athlon XP而風靡一時,中期的Barton核心Athlon XP 2500+和現(xiàn)在的64位Sempron 2500+都以超頻性能著稱。這些低端產品其修改后和超頻后的性能也并不比同時期主流的高端型號差,性價比非常高。
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