三级或三级缓存是专门的内存,与一级和二级缓存协同工作,以提高计算机性能。L1、L2和L3缓存是计算机处理单元(CPU)缓存,而不是系统中其他类型的缓存,如硬盘缓存。CPU缓存通过预测数据请求来满足微处理器的需求,从而毫不延迟地提供处理指令。CPU缓存比随机存取存储器(RAM)快,旨在防止性能瓶颈。
当系统发出请求时,CPU需要执行该请求的指令。CPU的工作速度比系统RAM快很多倍,因此为了减少延迟,一级缓存在准备就绪时有它预期需要的数据位。一级缓存非常小,因此速度非常快。如果指令不在一级缓存中,CPU将检查二级缓存,这是一个稍大的缓存池,延迟稍长。每次缓存未命中时,它都会查看下一级缓存。三级缓存可以比一级缓存和二级缓存大得多,尽管速度也较慢,但仍然比从RAM获取快得多。
假设在三级缓存中找到了所需的指令(缓存命中),则可能会从一级缓存中逐出数据位以保存新指令,以防再次需要它们。然后,L3缓存可以删除该指令行,因为它现在驻留在另一个缓存中(称为独占缓存),或者它可能挂起副本(称为包含缓存),具体取决于CPU的设计。
例如,2008年11月,AMD®发布了四核上海芯片。每个核心都有自己的一级和二级缓存,但这些核心共享一个公共的三级缓存。L3保留所请求项目的副本,以防其他核心提出后续请求。
多级缓存的体系结构在不断发展。一级缓存过去是CPU外部的,内置在主板中,但现在一级缓存和二级缓存通常都集成在CPU芯片中。三级缓存通常内置在主板中,但一些CPU型号已经包含三级缓存。拥有板上缓存的优点是,它比在主板上放置单独的缓存更快、更高效、更便宜。
从缓存中获取指令比调用系统RAM更快,良好的缓存设计大大提高了系统性能。不同的主板和CPU上的缓存设计和策略会有所不同,但在其他条件相同的情况下,缓存越多越好。
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