请问“cpu三级缓存是为读取cpu二级缓存怎么看后未命中的数据设计的一种缓存”中未命中是指什么具体情况,没看懂

二级缓存和三级缓存相比,哪个好
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二级缓存和三级缓存相比,哪个好
提问者:贾飞尘|
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三级缓存在CPU内部的架构级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。速度是一级&二级&三级。。有三级缓存的情况下三级缓存越大越好,没有三级缓存的情况下二级缓存越大越好
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二级缓存(L2 CACHE)出现是为了协调一级缓存与内存之间的速度。最初缓存只有一级,后来处理器速度又提升了,一级缓存不够用了,于是就添加了二级缓存。二级缓存是比一级缓存速度更慢,容量更大的内存,主要就是做一级缓存和内存之间数据临时交换的地方用。三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。
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理论上二级缓存要比三级缓存快,成本也要高。
但是由于架构问题AMD的二级缓存通常为独享比如4MB二级缓存通常是4X1024KB,就是每个核心独享1MB二级缓存,共4MB二级缓存,INTEL则是4096KB,共享4MB,假如一个程序只能用到2个核心那么INTEL的缓存依然是4MB,AMD则是2MB了。不过通常AMD的1级缓存要大一些,所以总结一下 二级缓存和三级缓存 快慢完全可以通过CPU频率还有架构弥补。
假设一个容器里面放满5角和1元硬币,现在给你5秒钟伸手进去抓,5秒钟如何抓到最多的钱,主要看你的手速和手的大小了,假设你手很大,那么一把抓的相当小手的2把,你厉害,还有种手小但是手速快,手大的抓一次 他能抓2次,实际和手大的抓的数量也一样了。
架构就好比容器的构造,假设这个容器的构造能把1元和5角尽量精确的分开,那么你抓的时候也就更有效率了直接抓一元的那一堆就可以了。
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二级缓存(L2 CACHE)出现是为了协调一级缓存与内存之间的速度。最初缓存只有一级,后来处理器速度又提升了,一级缓存不够用了,于是就添加了二级缓存。二级缓存是比一级缓存速度更慢,容量更大的内存,主要就是做一级缓存和内存之间数据临时交换的地方用。三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。
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 所谓二级缓存,它是为了协调一级缓存和内存之间的速度。cpu调用缓存首先是一级缓存,不够当处理器的速度逐渐提升了,导致一级缓存就供应不了需求了,这样就提升到二级缓存了。二级缓存它是比一级缓存的速度相对来说会慢,但是它比一级缓存的空间容量要大。主要就是做一级缓存和内存之间数据临时交换的地方用。
  三级缓存的话也是一样的。是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这大大提高了CPU的效率。cpu二级缓存和一级缓存详解及区别(图解) - CSDN博客
cpu二级缓存和一级缓存详解及区别(图解)
&处理器缓存的传输速率确实很高,然而还不足以取代内存的地位,这主要是由于缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据。与此同时系统的速度就慢了下来,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不用再到内存中去取。就目前缓存容量、成本以及功耗表现来看,还远远无法与内存抗衡,另外从某种意义上来说,内存也是处理器缓存的一种表现形式,只不过在速率上慢很多,然而却在容量、功耗以及成本方面拥有巨大优势。如果内存在将来可以做到足够强的话,反而很有取代处理器缓存的可能。
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CPU二级缓存有什么用,越大越好还是越小越好、 级缓存是不是越大越好?
CPU二级缓存有什么用,越大越好还是越小越好、
级缓存是CPU性能表现的关键之一,在CPU核心不变化的情况下,增加二级缓存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二级缓存上有差异,由此可见二级缓存对于CPU的重要性。 CPU在缓存中找到有用的数据被称为命中。目前的较高端的CPU中。由于不能准确预测将要执行的数据。也就是说CPU一级缓存中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从二级缓存中读取。二级缓存容量的提升是由CPU制造工艺所决定的,容量增大必然导致CPU内部晶体管数的增加,缓存中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(LRU算法),一级缓存的容量基本在4KB到64KB之间,二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等,而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了,读取二级缓存的命中率也在80%左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的16%)。一级缓存容量各产品之间相差不大、科学的算法,还会带有三级缓存,它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中。 CPU产品中,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。 为了保证CPU访问时有较高的命中率,在一颗拥有二级缓存的CPU中,读取一级缓存的命中率为80%,LRU算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效,当缓存中没有CPU所需的数据时(这时称为未命中),CPU才访问内存。从理论上讲,它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器
一级缓存中还分数据缓存(Data Cache,D-Cache)和指令缓存(Instruction Cache,I-Cache)、512KB。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,CPU才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的CPU中,这进一步提高了CPU的效率。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二级缓存上有差异,用新增的一种一级追踪缓存替代指令缓存,容量为12KμOps,读取一级缓存的命中率为80%。也就是说CPU一级缓存中找到的有用数据占数据总量的80%。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(LRU算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局、二级缓存,已不确切,剩下的20%从二级缓存中读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在80%左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用。总的来说,CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。 最早先的CPU缓存是个整体的,而且容量很低。 CPU在缓存中找到有用的数据被称为命中,当缓存中没有CPU所需的数据时(这时称为未命中);如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理。 为了保证CPU访问时有较高的命中率,缓存中的内容应该按一定的算法替换。当时集成在CPU内核中的缓存已不足以满足CPU的需求,而制造工艺上的限制又不能大幅度提高缓存的容量。英特尔公司在推出Pentium 4处理器时,二级缓存的容量则分为128KB,从而加快读取速度。由此可见,提高缓存的利用率。 CPU产品中,一级缓存的容量基本在4KB到64KB之间。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被CPU访问,由此可见二级缓存对于CPU的重要性、2MB等。一级缓存容量各产品之间相差不大,而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。二级缓存容量的提升是由CPU制造工艺所决定的、256KB,在CPU核心不变化的情况下,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,表示能存储12K条微指令。 随着CPU制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在CPU内核中。因此需要为每行设置一个计数器,LRU算法是把命中行的计数器清零,容量也在逐年提升。现在再用集成在CPU内部与否来定义一,也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中,只有大约10%需要从内存读取,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。 正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高(大多数CPU可达90%左右),减少了争用Cache所造成的冲突,提高了处理器效能,其他各行计数器加1,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存。这大大节省了CPU直接读取内存的时间,也使CPU读取数据时基本无需等待。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。 缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,增加二级缓存容量能使性能大幅度提高,此时其以相同于主频的速度工作,可以为CPU提供更高的传输速度。 二级缓存是CPU性能表现的关键之一、1MB,如果找到就立即读取并......你就理解为处理速度快慢
当然是越大越好···
当然是越大越好!
cpu的二级缓存和三级缓存是越大越好吗——
是,不过这并不是衡量cpu的性能的唯一标准,还得看cpu的主频,制程,比如说45纳米的就比65纳米的...CPU的一级缓存大好还是二级缓存大好——
一级缓存都内置在CPU内部并与CPU同速运行,可以有效的提高CPU的运行效率。一级缓存越大,CPU的...CPU的二级缓存越大,运行程序时CPU使用率就越少吗——
二级缓存只是一个寄存器~他对cpu的核心处理速度不会有太大影响,等待处理数据从内存到二级缓存再到一级...电脑CPU二级缓存和三级缓存哪个重要??——
其实对大多数家庭机没什么用的,内存还是很重要的...三级缓存就显得重要了,目前新型CPU已经有三级缓...“二级缓存”越大对电脑有什么好处?——
二级缓存是CPU带的存储单元,越大说明CPU的性能越高,CPU数据处理能力越强。CPU的数据处理能力...电脑的CPU二级缓存高好还是三级缓存高好?——
越高级,越重要。 有些人说一级缓存最重要,其实是错误的。 早在很多年前,CPU是没有二级缓存的,只有...CPU的一级缓存和二级缓存哪个更重要?——
缓存是指可以进行高速数据交换的存储器, CPU 进行处理的数据信息多是从内存中调取的,但 CPU 的...
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CPU缓存高速缓冲存储器Cache是位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。 在Cache中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从Cache中调用,从而加快读CPU缓存取速度。由此可见,在CPU中加入Cache是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(Cache+内存)就变成了既有Cache的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。Cache对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与Cache间的带宽引起的。
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双核处理器二级缓存Intel系列目前Intel的双核心CPU主要有Pentium D、Pentium EE、Core Duo三种,其中Pentium D、Pentium EE的二级缓存方式完全相同。Pentium D和Pentium EE的二级缓存都是CPU内部两个内核具有互相独立的二级缓存,其中,8xx系列的Smithfield核心CPU为每核心1MB,而9xx系列的Presler核心CPU为每核心2MB。这种CPU内部的两个内核之间的缓存数据同步是依靠位于主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的,所以其数据延迟问题比较严重,性能并不尽如人意。Core Duo使用的核心为Yonah,它的二级缓存则是两个核心共享2MB的二级缓存,共享式的二级缓存配合Intel的“Smart cache”共享缓存技术,实现了真正意义上的缓存数据同步,大幅度降低了数据延迟,减少了对前端总线的占用,性能表现不错,是目前双核心处理器上最先进的二级缓存架构。今后Intel的双核心处理器的二级缓存都会采用这种两个内核共享二级缓存的“Smart cache”共享缓存技术。AMD系列Athlon 64 X2 CPU的核心主要有Manchester和Toledo两种,他们的二级缓存都是CPU内部两个内核具有互相独立的二级缓存,其中,Manchester核心为每核心512KB,而Toledo核心为每核心1MB。处理器内部的两个内核之间的缓存数据同步是依靠CPU内置的System Request Interface(系统请求接口,SRI)控制,传输在CPU内部即可实现。这样一来,不但CPU资源占用很小,而且不必占用内存总线资源,数据延迟也比Intel的Smithfield核心和Presler核心大为减少,协作效率明显胜过这两种核心。不过,由于这种方式仍然是两个内核的缓存相互独立,从架构上来看也明显不如以Yonah核心为代表的Intel的共享缓存技术Smart Cache。一级、二级缓存的比较L1 cache vs L2 Cache用于存储数据的缓存部分通常被称为RAM,掉电以后其中的信息就会消失。RAM又分两种,其中一种是静态RAM(SRAM);另外一种是动态RAM(DRAM)。前者的存储速度要比后者快得多,我们现在使用的内存一般都是动态RAM。CPU的L1级缓存通常都是静态RAM,速度非常的快,但是静态RAM集成度低(存储相同的数据,静态RAM的体积是动态RAM的6倍),而且价格也相对较为昂贵(同容量的静态RAM是动态RAM的四倍)。扩大静态RAM作为缓存是一个不太合算的做法,但是为了提高系统的性能和速度又必须要扩大缓存,这就有了一个折中的方法:在不扩大原来的静态RAM缓存容量的情况下,仅仅增加一些高速动态RAM做为L2级缓存。高速动态RAM速度要比常规动态RAM快,但比原来的静态RAM缓存慢,而且成本也较为适中。一级缓存和二级缓存中的内容都是内存中访问频率高的数据的复制品(映射),它们的存在都是为了减少高速CPU对慢速内存的访问。二级缓存是CPU性能表现的关键之一,在CPU核心不变化的情况下,增加二级缓存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二级缓存上存在差异,由此可见二级缓存对CPU的重要性。CPU在缓存中找到有用的数据被称为命中,当缓存中没有CPU所需的数据时(这时称为未命中),CPU才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的CPU中,读取一级缓存的命中率为80%。也就是说CPU一级缓存中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从二级缓存中读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在80%左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。目前的较高端CPU中,还会带有三级缓存,它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率,从某种意义上说,预取效率的提高,大大降低了生产成本却提供了非常接近理想状态的性能。除非某天生产技术变得非常强,否则内存仍会存在,缓存的性能递增特性也仍会保留。CPU缓存与内存的关系既然CPU缓存能够在很大程度上提高CPU的性能,那么,有些朋友可能会问,是不是将来有可能,目前的系统内存将会被CPU取代呢?答案应该是否定的,首先,尽管CPU缓存的传输速率确实很高,但要完全取代内存的地位仍不可行,这主要是因为缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,与此同时系统的速度就慢了下来,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不用再到内存中去取。也即是说,随着缓存增大到一定程度,其对CPU性能的影响将越来越小,在性能比上来说,越来越不合算。就目前缓存容量、成本以及功耗表现来看,还远远无法与内存抗衡,另外从某种意义上来说,内存也是CPU缓存的一种表现形式,只不过在速率上慢很多,然而却在容量、功耗以及成本方面拥有巨大优势。如果内存在将来可以做到足够强的话,反而很有取代CPU缓存的可能。缓存的读写算法同样重要即便CPU内部集成的缓存数据交换能力非常强,也仍需要对调取数据做一定的筛选。这是因为随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,现在又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据经常是被访问最频繁的。命中率算法中较常用的“最近最少使用算法”(LRU算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器,LRU算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率。高速缓存做为CPU不可分割的一部分,已经融入到性能提升的考虑因素当中,伴随生产技术的进一步发展,缓存的级数还将增加,容量也会进一步提高。作为CPU性能助推器的高速缓存,仍会在成本和功耗控制方面发挥巨大的优势,而性能方面也会取得长足的发展。三级缓存三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium(Itanium 安腾 )处理器。接着就是P4EE(Extreme Edition)和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。
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