處理器緩存有啥用

緩存也是CPU里一項(xiàng)很重要的參數(shù)，不容忽視。

由于CPU的運(yùn)算速度特別快，在內(nèi)存條的讀寫忙不過來的時(shí)候，CPU就可以把這部分?jǐn)?shù)據(jù)存入緩存中，以此來緩解CPU的運(yùn)算速度與內(nèi)存條讀寫速度不匹配的矛盾，所以緩存是越大越好。

緩存大小是CPU的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)CPU速度的影響非常大，CPU內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高，一般是和處理器同頻運(yùn)作，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。

按照數(shù)據(jù)讀取順序和與CPU結(jié)合的緊密程度，CPU緩存可以分為一級(jí)緩存，二級(jí)緩存，如今主流CPU還有三級(jí)緩存，甚至有些CPU還有四級(jí)緩存。每一級(jí)緩存中所儲(chǔ)存的全部數(shù)據(jù)都是下一級(jí)緩存的一部分，這三種緩存的技術(shù)難度和制造成本是相對(duì)遞減的，所以其容量也是相對(duì)遞增的。

CPU緩存的作用

1、縮短延遲

訪問緩存的時(shí)間應(yīng)該盡可能縮短，可以通過多種的方式縮短這個(gè)時(shí)間，比如能夠通過減小緩存的大小或關(guān)聯(lián)性來降低緩存的延遲，還有方式預(yù)測、增加帶寬等方法。

2、提升命中率

所謂的命中率是在高速緩存中找到內(nèi)存引用的速率，我們希望能夠首先通過緩存中獲得信息，以得到速度優(yōu)勢，所以緩存需要最大限度地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。對(duì)于單個(gè)高速緩存，大小、關(guān)聯(lián)性和塊大小決定命中率。

3、降低更低級(jí)別內(nèi)存下的開銷

高速緩存是內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)的一部分，其性能會(huì)影響其它性能，處理其它內(nèi)存花費(fèi)的時(shí)間越長，意味著系統(tǒng)性能越低，也就是說盡可能讓處理在緩存中完成。

4、減少錯(cuò)失懲罰

緩存中不能命中是無法避免的事情，但是我們可以減少處理未命中所需的時(shí)間以獲得更好的處理器性能，通過提升命中率并通過應(yīng)用不同的優(yōu)化，能夠降低錯(cuò)失懲罰。

高速緩存是CPU中十分重要的部分，占據(jù)了大量的資源開銷和成本，如果您看過CPU架構(gòu)圖的話，您就會(huì)發(fā)現(xiàn)緩存占據(jù)了至少50%的面積，絕對(duì)至關(guān)重要。

CPU緩存的作用說白了就是提高命中率、降低延遲、降低內(nèi)存開銷、減少錯(cuò)失懲罰等，其作用是能夠提升CPU的工作效率即可。CPU緩存越大越好，尤其是一些專業(yè)設(shè)計(jì)、視頻渲染，由于CPU運(yùn)算數(shù)據(jù)量大，對(duì)大緩存依賴較高。普通需求或一般游戲需求，對(duì)緩存要求相對(duì)不是很高，這或許是一些普通用戶容易忽視緩存的一個(gè)因素吧。