手机百度的书怎么导出:什么是二级缓存?

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/04/29 19:03:18

缓存对CPU来讲是十分重要的。
那么这个缓存究竟是什么概念呢?
缓存就是靠近CPU,或者是CPU里面的一小块的存储器,它的速度很快,但是容量却很小。
为什么会有缓存的出现呢?
最早的386时代,CPU没有倍频的概念,CPU跑的频率和内存跑的频率都是一样的(33.33),在这样的环境下面,处理器去找数据就直接去内存里找了。
后来发展到486开始,CPU出现倍频了。这样以来CPU的频率跟内存的频率就不一样了,内存的频率会远远的落后与CPU的频率,越来越慢。
这样就使得一个很严重的问题出现了:
CPU它很快很快的计算,计算的时候它就要找数据,
CPU在找数据的时候总是快速的CPU被慢速的内存所拖累。使得它的性能不能发挥。
这个时候设计CPU的人就想出了一个很妙的办法——既然CPU找内存数据不是很慢么,那么干脆弄一块很小的,可以集成在CPU里面。这块存储器把最常用的数据直接放到里面,然后用一些比较聪明的算法提前预测,有什么数据需要,就提前通过内存把数据拿进来。用的时候就直接用了。 只有当缓存查找失败的时候,才会去找内存。
这样CPU内部就集成了一级缓存。
后来又在主板上集成了二级缓存。早在SLOT时代,CPU的二级缓存在CPU的两侧,二级缓存的工作速度是CPU主频的半速。
随着技术的发展,二级缓存也被集成在CPU里面了。所以说今天的二级缓存已经不存在什么“半速”的概念了,都是以CPU的频率全速运行的。
那么今天我们常见到的CPU就是有一级缓存和二级缓存,
CPU在进行查找数据的时候,内存被利用到的几率就大大的降低了。
这样CPU计算的效果和速度就被提高了很多。
那么一级缓存和二级缓存有什么区别呢:
一级缓存比较小,它跟CPU的关系更近,所以被查找的几率更高。
二级缓存比较大,相对于一级缓存远一些,被查找的几率就小一些。
当然这里面还有每路结合性的区别,就不多说了。

说这这么多,现在知道什么是缓存了吧?

首先我们来简单了解一下一级缓存。目前所有主流处理器大都具有一级缓存和二级缓存,少数高端处理器还集成了三级缓存。其中,一级缓存可分为一级指令缓存和一级数据缓存。一级指令缓存用于暂时存储并向CPU递送各类运算指令;一级数据缓存用于暂时存储并向CPU递送运算所需数据,这就是一级缓存的作用(如果大家对上述文字理解困难的话,可参照下图所示)。

那么,二级缓存的作用又是什么呢?简单地说,二级缓存就是一级缓存的缓冲器:一级缓存制造成本很高因此它的容量有限,二级缓存的作用就是存储那些CPU处理时需要用到、一级缓存又无法存储的数据。同样道理,三级缓存和内存可以看作是二级缓存的缓冲器,它们的容量递增,但单位制造成本却递减。需要注意的是,无论是二级缓存、三级缓存还是内存都不能存储处理器操作的原始指令,这些指令只能存储在CPU的一级指令缓存中,而余下的二级缓存、三级缓存和内存仅用于存储CPU所需数据。

就是CPU内部的临时存储区