什么是cpu缓存？(a cpu cache?)

中央处理器（CPU）缓存是一种随机存取存储器（RAM），直接内置在计算机的微处理器中，被指定为一级缓存。另一种CPU缓存是主板上容量有限的L2静态RAM（SRAM）芯片。在使用标准RAM存储器之前，微处理器在执行例行指令时首先访问这两种类型的存储器，这使处理器的性能特性得到改善。...

中央处理器（CPU）缓存是一种随机存取存储器（RAM），直接内置在计算机的微处理器中，被指定为一级缓存。另一种CPU缓存是主板上容量有限的L2静态RAM（SRAM）芯片。在使用标准RAM存储器之前，微处理器在执行例行指令时首先访问这两种类型的存储器，这使处理器的性能特性得到改善。

A dual core CPU mounted to a motherboard.

自1989年制造的80486计算机处理器问世以来，就已经开始在微处理器上放置CPU高速缓存，以便立即访问内存，从而加快处理器的数据访问速度。该处理器内置了一个基本的一级缓存寄存器。直接集成到处理器功能中的更高级别的二级缓存于1995年投入使用。自2011年起，在一些称为L3的计算机系统中还存在第三级CPU高速缓存，在使用系统本身的主RAM内存之前访问该内存。随着与微处理器的距离增加，每一级缓存的性能都会变得更大、更慢。最早的一级CPU缓存的大小为8 KB，截至2007年，机器上的二级缓存已经超过了6 MB的大小限制，截至2011年，一些系统已包含了高达64 MB的L4缓存缓冲区。

微处理器的高速、低容量高速缓存的功能主要围绕着它们执行指令的方式。微处理器执行操作时，传统上必须通过系统总线向主存发送数据请求。在计算机方面，这是一个非常缓慢的过程，因此CPU设计者为微处理器重复访问的数据的过程内置了快捷方式。当频繁访问的数据已经加载到CPU缓存中时，微处理器可以以更快、更高效的速率执行操作。因此，这种中央处理单元内存通常被称为指令缓存或数据缓存，直接与微处理器的功能和计算机本身的硬件相关联。相比之下，存储在计算机标准RAM中的大部分数据是计算机同时运行的许多程序的软件缓存。

一级缓存通常也被称为受保护内存，或无写分配的内存，因为存储在该缓存中的数据对计算机的功能至关重要。如果它意外被覆盖，计算机可能会出现一般保护故障，被迫关闭并重新启动以清除损坏的CPU缓存。不同级别的CPU缓存都具有写缓冲区功能，它们会将存储在那里的数据写回主存，以便在更频繁访问的操作需要更高的处理优先级时释放缓存中的空间。

大量的CPU缓存将提高微处理器的性能，使其性能优于系统中内置缓存内存较少的更快处理器。前端总线（FSB）的速度也有助于确定微处理器的性能。总线速度通常是个人计算机（PC）性能特征的瓶颈，在PC上，处理必须通过总线来回传输到内存。截至2011年，Core 2处理器的高FSB速率为1600兆赫，即每秒16亿个周期的计算机指令集。

发表于 2021-12-10 09:34
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分类：互联网

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