CPU二級快取有什麼作用

2020-10-19 19:39:59

　　CPU尋找資料的“快捷方式」.簡單的說，快取是資料由記憶體通往CPU的橋樑。它的速度比記憶體快得多，但是容量也比記憶體小的多。同時快取依據讀取速度和容量進一步分為一級和二級。在CPU需要資料的時候，遵循一級快取→二級快取→記憶體的順序，從而儘量提高讀取速度。這樣“快取+記憶體」的系統就同時兼具了速度和容量的優點。

AMD和Intel：巨大差異皆因設計不同

　　提到二級快取容量的差距，還得從兩大CPU巨頭對一級快取的理解說起。對，沒看錯，就是平常曝光率遠遜於二級快取的“一級快取」!它才是造成上面提到巨大差異的“罪魁禍首」。

　　現今的CPU中，Intel對一級快取的理解是“資料程式碼指令追蹤快取」，即是說一級快取中儲存的其實只是二級快取中資料和指令的地址，而不是這些資料和指令的複製。二級快取的容量相當程度上影響了IntelCPU的效能。

　　相比之下，AMD對一級快取的定位是“實資料讀寫快取」，即二級快取中的一部分資料都要在一定的規則下搬到一級快取中。

　　不僅在一級快取的工作方式上有區別，而且AMD的CPU在一級快取的大小上還佔有優勢，以AMDAthlon64X26000+AM2(盒)為例，兩個核心各配備64KB資料快取記憶體、64KB指令快取記憶體。而價格稍高的IntelCore2DuoE6320(三年盒)，兩個核心各配備32KB資料快取記憶體、32KB指令快取記憶體。

　　當然，上面只是Intel的AMD的CPU二級快取巨大差異的主要原因。事實上CPU對二級快取容量的“敏感」與否還受到諸如記憶體控制器，流水線長度、頻率、匯流排架構和指令集等等多方面的影響。在多核CPU中還關乎各個物理核心之間的資料交換問題。

　　在多核心CPU中，對二級快取的利用效率有高有低。簡單的說，Intel新一代Core架構二級快取的利用最為優秀，AMD的AthlonX2系列次之，較老的PentiumD(PentiumEE)系列最差。

　　幾年時間裡，二級快取從小小的64KB一舉增長到了8MB，整整128倍!越來越大的二級快取是不是真的換來了CPU效能同樣“突飛猛進」發展?還是隻不過是Intel和AMD聯手玩的數位遊戲?

　　其實，二級快取容量對效能的影響是漸漸減弱的，當二級快取從沒有增長到128KB時，帶來的效能提升可能是直線上升的。但是當它從2MB增長到4MB的時候，可能使用者甚至感覺不到效能的提升。這是因為在當前CPU所處理資料的過程中，幾乎無時不刻需要用到128KB以下的快取，但是需要用到1MB以上快取的時候很少(2%左右)。因此雖然二級快取越漲越大，實際上對CPU效能的影響卻是越來越小的。像文章開頭的兩款CPU，二級快取巨大的差異並不會最終表現在CPU速度上。因此，完全不必要盲目追求二級快取的高容量，夠用就好。

CPU二級快取有什麼作用

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