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处理器缓存.doc

1、缓存(Cache)大小是 CPU 的重要指标之一,其结构与大小对 CPU 速度的影响非常大。简单地讲,缓存就是用来存储一些常用或即将用到的数据或指令,当需要这些数据或指令的时候直接从缓存中读取,这样比到内存甚至硬盘中读取要快得多,能够大幅度提升 CPU 的处理速度。所谓处理器缓存,通常指的是二级高速缓存,或外部高速缓存。即高速缓冲存储器,是位于 CPU 和主存储器 DRAM(Dynamic RAM)之间的规模较小的但速度很高的存储器,通常由 SRAM(静态随机存储器)组成。用来存放那些被 CPU 频繁使用的数据,以便使CPU 不必依赖于速度较慢的 DRAM(动态随机存储器)。L2 高速缓存一直

2、都属于速度极快而价格也相当昂贵的一类内存,称为 SRAM(静态 RAM),SRAM(Static RAM)是静态存储器的英文缩写。由于 SRAM 采用了与制作 CPU 相同的半导体工艺,因此与动态存储器DRAM 比较, SRAM 的存取速度快,但体积较大,价格很高。处理器缓存的基本思想是用少量的 SRAM 作为 CPU 与 DRAM 存储系统之间的缓冲区,即 Cache 系统。80486 以及更高档微处理器的一个显著特点是处理器芯片内集成了 SRAM作为 Cache,由于这些 Cache 装在芯片内,因此称为片内 Cache。486 芯片内 Cache 的容量通常为 8K。高档芯片如 Pent

3、ium 为 16KB,Power PC 可达 32KB。Pentium 微处理器进一步改进片内 Cache,采用数据和双通道 Cache 技术,相对而言,片内 Cache 的容量不大,但是非常灵活、方便,极大地提高了微处理器的性能。片内 Cache 也称为一级 Cache。由于486,586 等高档处理器的时钟频率很高,一旦出现一级 Cache 未命中的情况,性能将明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加 Cache,称为二级 Cache。二级Cache 实际上是 CPU 和主存之间的真正缓冲。由于系统板上的响应时间远低于 CPU 的速度,如果没有二级 Cache 就不可能达到

4、486,586 等高档处理器的理想速度。二级 Cache 的容量通常应比一级 Cache 大一个数量级以上。在系统设置中,常要求用户确定二级 Cache是否安装及尺寸大小等。二级 Cache 的大小一般为 128KB、256KB 或 512KB。在 486 以上档次的微机中,普遍采用 256KB 或 512KB 同步 Cache。所谓同步是指 Cache 和 CPU 采用了相同的时钟周期,以相同的速度同步工作。相对于异步 Cache,性能可提高 30%以上。intel 处理器缓存一览目前,PC 及其服务器系统的发展趋势之一是 CPU 主频越做越高,系统架构越做越先进,而主存 DRAM 的结构和存取时间改进较慢。因此,缓存(Cache)技术愈显重要,在 PC系统中 Cache 越做越大。广大用户已把 Cache 做为评价和选购 PC 系统的一个重要指标。

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