cpu緩存低有什么缺點

cpu緩存低有什么缺點

　　究竟CPU緩存低有什么缺點呢，下面，就隨小編帶您去看看，希望您能滿意，謝謝。

　　cpu緩存低有什么缺點：

　　一級緩存是在CPU內的，用來存放內部指令，2級緩存和CPU封裝在一起，也是用來存放指令數據的，三級和四級緩存只在高端的服務器CPU里有，作用差不多，速度更快，更穩定，更有效.

　　一般來說，一級緩存可以分為一級數據緩存(Data Cache，D-Cache)和一級指令緩存(Instruction Cache，I-Cache)。二者分別用來存放數據以及對執行這些數據的指令進行即時解碼，而且兩者可以同時被CPU訪問，減少了爭用Cache所造成的沖突，提高了處理器效能。目前大多數CPU的一級數據緩存和一級指令緩存具有相同的容量，例如AMD的Athlon XP就具有64KB的一級數據緩存和64KB的一級指令緩存，其一級緩存就以64KB+64KB來表示，其余的CPU的一級緩存表示方法以此類推。

　　并不是緩存越大越好，譬如AMD和INTER就有不同的理論，AMD認為一級緩存越大越好，所以一級比較大，而INTER認為過大會有更長的指令執行時間，所以一級很小，二級緩存那兩個公司的理論又反過來了，AMD的小，INTER的大，一般主流的INTERCPU的2級緩存都在2M左右

　　我們通常用(L1，L2)來稱呼

　　緩存又叫高速緩沖存儲器其作用在于緩解主存速度慢、跟不上CPU讀寫速度要求的矛盾。它的實現原理，是把CPU最近最可能用到的少量信息(數據或指令)從主存復制到CACHE中，當CPU下次再用這些信息時，它就不必訪問慢速的主存，而直接從快速的CACHE中得到，從而提高了得到這些信息的速度，使CPU有更高的運行效率。

　　緩存的大小：

　　一般說來，更大一點的cache容量，對提高命中率是有好處的，由于cache 是用價格很高的靜態存儲器SRAM器件實現的，而cache容量達到一定大小這后，再增加其容量，對命中率的提高并不明顯，從合理的性能/價格比考慮，cache的容量設置應在一個合理的容量范圍之內。

　　緩存要分一級二級 三級，是為了建立一個層次存儲結構，以達到最高性價比。而且多級組織還可以提高cache的命中率，提高執行效能。

　　CPU緩存(Cache Memory)是位于CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量比內存小的多但是交換速度卻比內存要快得多。緩存的出現主要是為了解決CPU運算速度與內存讀寫速度不匹配的矛盾，因為CPU運算速度要比內存讀寫速度快很多，這樣會使CPU花費很長時間等待數據到來或把數據寫入內存。在緩存中的數據是內存中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU調用大量數據時，就可避開內存直接從緩存中調用，從而加快讀取速度。由此可見，在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個內存儲器(緩存+內存)就變成了既有緩存的高速度，又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大，主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。

　　緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時，首先從緩存中查找，如果找到就立即讀取并送給CPU處理;如果沒有找到，就用相對慢的速度從內存中讀取并送給CPU處理，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中，可以使得以后對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存。

　　正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數CPU可達90%左右)，也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中，只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間，也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說，CPU讀取數據的順序是先緩存后內存。

　　目前緩存基本上都是采用SRAM存儲器，SRAM是英文Static RAM的縮寫，它是一種具有靜志存取功能的存儲器，不需要刷新電路即能保存它內部存儲的數據。不像DRAM內存那樣需要刷新電路，每隔一段時間，固定要對DRAM刷新充電一次，否則內部的數據即會消失，因此SRAM具有較高的性能，但是SRAM也有它的缺點，即它的集成度較低，相同容量的DRAM內存可以設計為較小的體積，但是SRAM卻需要很大的體積，這也是目前不能將緩存容量做得太大的重要原因。它的特點歸納如下：優點是節能、速度快、不必配合內存刷新電路、可提高整體的工作效率，缺點是集成度低、相同的容量體積較大、而且價格較高，只能少量用于關鍵性系統以提高效率。

　　照數據讀取順序和與CPU結合的緊密程度，CPU緩存可以分為一級緩存，二級緩存，部分高端CPU還具有三級緩存，每一級緩存中所儲存的全部數據都是下一級緩存的一部分，這三種緩存的技術難度和制造成本是相對遞減的，所以其容量也是相對遞增的。當CPU要讀取一個數據時，首先從一級緩存中查找，如果沒有找到再從二級緩存中查找，如果還是沒有就從三級緩存或內存中查找。一般來說，每級緩存的命中率大概都在80%左右，也就是說全部數據量的80%都可以在一級緩存中找到，只剩下20%的總數據量才需要從二級緩存、三級緩存或內存中讀取，由此可見一級緩存是整個CPU緩存架構中最為重要的部分。