《CPU一级缓存是什么意思》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CPU一级缓存是什么意思（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、CPUK级缓存是什么意思在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内CPUW将访问的，当CPUM用大量数据时，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度。由此可见，在CPU加入缓存是一种高效的解决方案，这样整个内存储器（缓存+内存）就变成了既有缓存的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU勺性能影响很大，主要是因为CPU勺数据交换顺序和CPUW缓存间的带宽引起的。缓存的工作原理是当CPU读取一个数据时，首先从缓存中查找，如果找到就立即读取并送给CPUM理；如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPUM理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，可以使得以后对整
2、块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。正是这样的读取机制使CPUM取缓存的命中率非常高（大多数CPUM达90流右），也就是说CPUTF一次要读取的数据90%?在缓存中，只有大约10%!要从内存读取。这大大节省了CPUfi接读取内存白时间，也使CPU实取数据时基本无需等待。总的来说，CPU实取数据的顺序是先缓存后内存。目前缓存基本上都是采用SRAM?储器，SRA英文StaticRAM的缩写，它是一种具有静志存取功能的存储器，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像DRA炳存那样需要刷新电路，每隔一段时间，固定要对DRAMM新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAMi有较高的T生能
3、，但是SRAMfc有它的缺点，即它的集成度较低，相同容量的DRA炳存可以设计为较小的体积，但是SRAMII3需要很大的体积，这也是目前不能将缓存容量做得太大的重要原因。它的特点归纳如下：优点是节能、速度快、不必配合内存刷新电路、可提高整体的工作效率，缺点是集成度低、相同的容量体积较大、而且价格较高，只能少量用于关键性系统以提高效率。按照数据读取顺序和与CPUM合的紧密程度，CPUS存可以分为一级缓存，二级缓存，部分高端CPU具有三级缓存，每一级缓存中所储存的全部数据都是下一级缓存的一部分，这三种缓存的技术难度和制造成本是相对递减的，所以其容量也是相对递增的。当CPUS读取一个数据时，首先从一级
4、缓存中查找，如果没有找到再从二级缓存中查找，如果还是没有就从三级缓存或内存中查找。一般来说，每级缓存的命中率大概都在80%左右，也就是说全部数据量的80%都可以在一级缓存中找到，只剩下20%的总数据量才需要从二级缓存、三级缓存或内存中读取，由此可见一级缓存是整个CPUS存架构中最为重要的部分。一级缓存（Level1Cache）简称L1Cache,位于CPU内核的旁边，是与CPU告合最为紧密的CPUS存，也是历史上最早出现的CPU缓存。由于一级缓存的技术难度和制造成本最高，提高容量所带来的技术难度增加和成本增加非常大，所带来的性能提升却不明显，性价比很低，而且现有的一级缓存的命中率已经很高，所以
5、一级缓存是所有缓存中容量最小的，比二级缓存要小得多。一般来说，一级缓存可以分为一级数据缓存(DataCache,D-Cache)和一级指令缓存(InstructionCache，I-Cache)。二者分别用来存放数据以及对执行这些数据的指令进行即时解码，而且两者可以同时被CPUa问，减少了争用Cache所造成的冲突，提高了处理器效能。目前大多数CPU勺一级数据缓存和一级指令缓存具有相同的容量，例如AMD勺AthlonXP就具有64KB的一级数据缓存和64KB的一级指令缓存，其一级缓存就以64KB+64K陈表示，其余的CPU勺一级缓存表示方法以此类推。Intel的采用NetBurst架构的CPU
6、(R典型的就是Pentium4)的一级缓存有点特殊，使用了新增加的一种一级追踪缓存(ExecutionTraceCache,T-Cache或ETC冰替代一级指令缓存，容量为12命Ops,表示能存储12K条即12000条解码后的微指令。一级追踪缓存与一级指令缓存的运行机制是不相同的，一级指令缓存只是对指令作即时的解码而并不会储存这些指令，而一级追踪缓存同样会将一些指令作解码，这些指令称为微指令(micro-ops),而这些微指令能储存在一级追踪缓存之内，无需每一次都作出解码的程序，因此一级追踪缓存能有效地增加在高工作频率下对指令的解码能力，而仙Ops就是micro-ops,也就是微型操作的意思。
7、它以很高的速度将以ops提供给处理器核心。IntelNetBurst微型架构使用执行跟踪缓存，将解码器从执行循环中分离出来。这个跟踪缓存以很高的带宽将uops提供给核心，从本质上适于充分利用软件中的指令级并行机制。Intel并没有公布一级追踪缓存的实际容量，只知道一级追踪缓存能储存12000条微指令(micro-ops)。所以，不能简单地用微指令的数目来比较指令缓存的大小。实际上，单核心的NetBurst架构CPU用8仙ops的缓存已经基本上够用了，多出的4k仙ops可以大大提高缓存命中率。而如果要使用超线程技术的话，12KnOps就会有些不够用，这就是为什么有时候Intel处理器在使用超线程
8、技术时会导致性能下降的重要原因。例如Northwood核心的一级缓存为8KB+12KLOps,就表示其一级数据缓存为8KB,一级追踪缓存为12%Ops;而Prescott核心的一级缓存为16KB+12KlOps,就表示其一级数据缓存为16KB,一级追5宗缓存为12KiOps在这里12KiOps绝对不等于12KBi单位都不同，一个是Ops,一个是Byte(字节)，而且二者的运行机制完全不同。所以那些把Intel的CPLK级缓存简单相加，例如把Northwood核心说成是20KB一级缓存，把Prescott核心说成是28KB一级缓存，并且据此认为Intel处理器的一级缓存容量远远低于AMDt理器128KB的一级缓存容量的看法是完全错误的，二者不具有可比性。在架构有一定区别的CPU寸比中，很多缓存已经难以找到对应的东西，即使类似名称的缓存在设计思路和功能定义上也有区别了，此时不能用简单的算术加法来进行对比；而在架构极为近似的CPU：寸比中，分别对比各种功能缓存大小才有一定的意义。
