它還能擴展？CPU快取那點事

2021-08-15 03:00:42

AMD的新一代銳龍呼之欲出，不過這次不是Zen4，而是在Zen3基礎上增加快取的產品，據說遊戲效能可以提升15%。記憶體擴展咱們知道，CPU快取還能擴展的嗎？它又如何影響CPU效能呢？咱們今天就來說說這事兒吧。

CPU的快取用途很容易理解，它們就像是做題時的草稿紙一樣，記一些隨時需要呼叫的資料，它分成幾個層次，在CPU的每個核心裡都有容量很小的儲存單元，也就是一級快取（L1 Cache），除了臨時的計算資料之外，還可以用來儲存一些指令。二級快取也是每個核心都有，主要存放每個核心需要的臨時資料，因為容量較大，所以只能放在核心旁邊。

三級快取出現的時間稍晚一些，它的主要功能是在多核處理器出現後，存放整個CPU所有核心的一些臨時資料。因為所有核心都能訪問它，而且容量很大，因此也是各個核心之間交換資料的方式。它的位置常常是脫離核心的，因此比每一個核心自己的一級、二級快取要慢，但比系統記憶體快得多。

至於CPU快取的容量變化，在近期的CPU中是比較少見了，但在之前可是很常見，比如在Intel奔騰2、AMD速龍競爭的時代，2級快取一度是放在CPU晶片之外的，有時就是用二級快取的容量、速度來區分不同等級的CPU，比如著名的賽揚266、賽揚300A。

奔騰2及放在CPU晶片外的二級快取（紅圈處）

賽揚266為了節約成本，降低價格，完全沒有二級快取

我們也正好可以從這幾款產品上了解到快取的作用。徹底取消了二級快取的賽揚266玩大部分遊戲都和奔騰2差別不大，但辦公效能非常糟糕，這就是因為遊戲更看重CPU的計算能力，而辦公軟體需要大量的資料臨時呼叫。Intel不得不趕緊推出在CPU裡整合少量二級快取的賽揚300A，正因為它表現出色，讓2級快取直接整合在CPU中成為後來的常態設計。

再回到AMD的3D快取上來，按理說在已經成型的CPU核心中增加快取，最簡單的方法是再增加一級，也就是四級快取，這樣對晶片的改動小、對快取能力的要求低、對生產工藝的改變少。四級快取也確實在一些晶片中存在，但實際使用基本上就是放在CPU旁邊的較快記憶體，更適合伺服器等資料量巨大的裝置，對家用CPU的效能提升不大。

所以AMD這次用了相當複雜的工藝，比如在生產時預留大量的連通孔等，總之是把後來增加的快取直接連到了CPU裡，成了更大容量的三級快取。由於Zen3架構的處理器採用多個獨立晶片的設計，因此在相互通訊和與記憶體通訊中的延遲較大，更大的三級快取可以把更多重要的資料存在「身邊」，當然能提升效能。

至於效能提升幅度，AMD在釋出這一技術的時候提到的是15%的遊戲效能，如果從早年二級快取增減的表現看，這麼大的快取給辦公軟體帶來的提升應該更大，不知道是為了給大家留一個驚喜還是現在辦公真的遠沒有遊戲效能受重視，反正AMD沒有明確公佈，咱們只能到時候再看了。

它還能擴展？CPU快取那點事

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