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CPU里的一级,二级,三级缓存,他们之间的关系是什么?是起到同样的作用么?弄这么多缓存有什么好处?

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解决时间 2021-11-15 08:07
CPU里的一级,二级,三级缓存,他们之间的关系是什么?是起到同样的作用么?弄这么多缓存有什么好处?
最佳答案
1、核心面积有限
2、能耗问题,L1也就是一级缓存能耗是比较大的
3、成本,L1集成难度,成品率最低
4、一级缓存L1、二级缓存L2、三级缓存L3,速度上L1大于L2大于L3。
L1和L2是于核心融合的,于整个核心是一体的,L3则是在核心外部的,独立的一块区域。
5、L1和L2是独享的(比如是4核心处理器,那么L1和L2就分别有4个,L3就不是4块了,是一整块供4个核心一起使用)
6、举例子售价是2200左右的I7 4770K,他有8M的L3缓存,若是直接将L3去掉,集成8M的L1或者L2,那么两千两百块钱的4770K估计要卖到5万多一块,原因有3点,1成品率大幅下降可能成品率还不到5%,2成本大幅上升,L1的集成成本是L2的几倍,更别说是L3了,3就是发热和能耗。
7、为什么有了L1还要L2和L3,应为内存速度越来越快,为了减少数据等待上面说了L1和L2为什么不能无限放大数据流越来越大,那么128K的L1太小了怎么办呢,就有了L2和L3,L3是进行数据缓存的,是防止内存和CPU之间数据流产生的瓶颈,而L3的成本比较低,如果内存速度进一步提高,肯定还会有L4也就是4级缓存出现,。
工作原理是CPU先像一级缓存寻找数据,找不到就像2级缓存找,再找不到就往3级缓存找,一般L2的命中率就有60%以上了
全部回答
内存的内存 加快读取 三级基本上没有太多用 2级区别较大 但是amd的缓存先天不及intel
cpu的处理数据的速度是非常非常快的,但是,数据需要从硬盘中读取出才能传递到CPU处理,然而硬盘的读写速度跟CPU的处理初速比,差的实在是成千上万倍。

所以加入了内存这个配件,他的目的就是将暂时需要用到的程序数据等,暂时存储在内存中。由于内存的读写速度远远大于硬盘,所以这个效率得到了非常大的提升。

但是,CPU的处理速度依然远远大于内存,CPU依然需要等待大量的时间从内存读取数据,CPU性能被浪费,所以CPU引入了一级缓存,他的容量很小,只有几十K左右,但他的读写速度却已经与CPU处理速度非常接近了。

但因为这样的一级缓存成本非常非常高,所以是不可能做的很大的,但这么小的几十K跟内存成百上千M的容量比,实在是不够用,一级缓存与内存的数据传递又成了瓶颈,出于成本考虑一级缓存不可能增大太多,所以又加入了二级缓存,他的速度比一级缓存要小的多,但成本低,而且可以做到比一级缓存大很多,所以就出现了二级缓存,现在二级缓存基本都是1M以上的了,甚至都6M的了。

在这么一番改动后,基本可以满足处理器的速度了。

不过,随着技术的发展,现在的CPU处理能力比之前大大提升了。光一级缓存和二级缓存的容量已经不能够满足CPU处理的要求,所以以后的AMD产品已经有了三级缓存的概念。

这一切的目的都是为了让数据的传递能力达到与CPU的处理能力相当的水平。尽量把数据传递这个瓶颈降至最低。

如果哪天硬盘的数据读写能力达到或者超越了CPU的每秒处理能力,这些内存,一级缓存,二级缓存什么的也就不再需要了。

普通硬盘读写能力大概在100M/s左右的水平。

而现在单根内存DDR2
800的实际读写能力(非理论)能到7G/s左右,双通道能到15G左右。

您的采纳是对我的回答最大的肯定。
手机提问者如果满意,请在客户端右上角评价点“满意”即可, 谢谢!追问可以这样理解为:二级缓存是一级缓存的“内存”,而三级缓存又是二级缓存的“内存”么!?追答这样理解也可以,不过要清楚知道用到内存的是CPU,不是上级内存。
理解成替补会比较好,替补没有主力队员厉害,但是主力供应不上的时候,就让没那么优秀的替补上场。
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