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什么是L1/L2/L3 Cache?

本文主要是介绍什么是L1/L2/L3 Cache?,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

什么是L1/L2/L3 Cache?

Cache Memory也被称为Cache,是存储器子系统的组成部分,存放着程序经常使用的指令和数据,这就是Cache的传统定义。从广义的角度上看,Cache是快设备为了缓解访问慢设备延时的预留的Buffer,从而可以在掩盖访问延时的同时,尽可能地提高数据传输率。 快和慢是一个相对概念,与微架构(Microarchitecture)中的 L1/L2/L3 Cache相比, DDR内存是一个慢速设备;在磁盘 I/O 系统中,DDR却是快速设备,在磁盘 I/O 系统中,仍在使用DDR内存作为磁介质的Cache。在一个微架构中,除了有L1/L2/L3 Cache之外,用于虚实地址转换的各级TLB, MOB( Memory Ordering Buffers)、在指令流水线中的ROB,Register File和BTB等等也是一种Cache。我们这里的Cache,是狭义 Cache,是CPU流水线和主存储器的 L1/L2/L3 Cache。

 

 

 L1,L2,L3 指的都是CPU的缓存,比内存快,但是很昂贵,所以用作缓存,CPU查找数据的时候首先在L1,然后看L2,如果还没有,就到内存查找一些服务器还有L3 Cache,目的也是提高速度。

L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。 
  
  L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB,有的高达2MB或者3MB。 
  
  L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力,对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存,在性能方面仍然有显著的提升。具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,比较慢的磁盘I/O子系统,可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器,提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。

 

 

 

 

 

 

 

 

参考链接:

https://blog.csdn.net/lz710117239/article/details/109405722?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~baidujs_title~default-4.control&spm=1001.2101.3001.4242

https://blog.csdn.net/u010285974/article/details/86700623

 

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