1、认清 CPU 的二级缓存,别被它的大小忽悠.txt 我这辈子只有两件事不会：这也不会，那也不会。人家有的是背景，而我有的是背影。 肉的理想，白菜的命。肉的理想，白菜的命。白马啊 你死去哪了！是不是你把王子弄丢了不敢来见我了。认清 CPU 的二级缓存,别被它的大小忽悠！作者：佚名 文章来源：网络 点击数： 2715 更新时间：2007-8-2 23:01:21 ?今天的话题从下面两款 CPU 的信息开始?Intel Pentium D 930二级缓存容量：22048KB 市场参考价格：730 元，?AMD Athlon 64 X2 4200+二级缓存容量：2512KB 市场参考价格：780 元。
2、为什么价格差不多，Intel CPU 的二级缓存总是比 AMD 的大上不少？上文两种 CPU 二级缓存的容量更是整整相差了 4 倍（1MB=1024KB）！你一定也曾经有这样的疑问。难道真的是Intel 比 AMD“更厚道”？下面就让我们引出今天的主角：CPU 中的二级缓存。缓存:CPU 寻找数据的“快捷方式”简单的说，缓存是数据由内存通往 CPU 的桥梁。它的速度比内存快得多，但是容量也比内存小的多。同时缓存依据读取速度和容量进一步分为一级和二级。在 CPU 需要数据的时候，遵循一级缓存二级缓存内存的顺序，从而尽量提高读取速度。这样“缓存+内存”的系统就同时兼具了速度和容量的优点。我们可以打
3、个比方，假设 CPU 是一名“老师” ，她现在的任务就是要尽快在一幢“教学楼”(内存)中找到众多“学生”(数据)中的一个。当她可能要找的“学生”(数据)都提前被安排进一间“教室”(一级缓存)中的时候，我们可爱的 CPU“老师”找起来自然就快多了。如果很不幸“教室”(一级缓存)中找不到那名“学生”(数据)，她会再去“小礼堂”(二级缓存)中找找看，都找不到的话，最后再去硕大的“教学楼”(内存)中慢慢搜索。AMD 和 Intel：巨大差异皆因设计不同提到二级缓存容量的差距，还得从两大 CPU 巨头对一级缓存的理解说起。对，没看错，就是平常曝光率远逊二级缓存的“一级缓存”!它才是造成上面提到巨大差异的
4、“罪魁祸首” 。现今的 CPU 中，Intel 对一级缓存的理解是“数据代码指令追踪缓存” ，即是说一级缓存中存储的其实只是二级缓存中数据的地址，而不是这些数据的复制。我们还用上面的比喻形象说明一下，Intel 老师在“教室”(一级缓存)中并不会看到任何一名学生，而只有一张写着“学生名字”和“所在座位号”的座次表(数据地址)。Intel 老师会在拿了座次表之后，去那间“小礼堂”(二级缓存)中按照“座位号”寻找那名“学生”(数据)。在这样的架构下，Intel 老师自然需要更大的“礼堂”来按顺序坐下更多地学生。也就是说，二级缓存的容量相当程度上影响了 Intel CPU 的性能。(见图一)相比之下
5、，AMD 对一级缓存的定位是“实数据读写缓存” ，即二级缓存中的一部分数据都要在一定的规则下搬到一级缓存中。对于前面的比方，AMD 老师在“教室”中总能看到刚刚从“礼堂”(二级缓存)那边赶来的“学生”(数据)。这样子的结构下，AMD 老师也就不需要太大的“礼堂”来坐下更多地“学生”了。二级缓存的容量自然对 AMD CPU 的整体性能影响小些。相对的，AMD 则总是试图把一级缓存这间“教室”扩建的更大些。(见图二)当然，上面只是 Intel 的 AMD 的 CPU 二级缓存巨大差异的主要原因。事实上 CPU 对二级缓存容量的“敏感”与否还受到诸如内存控制器，流水线长度、频率、总线架构和指令集等等
6、多方面的影响。在多核 CPU 中还关乎各个物理内核之间的数据交换问题（简单的说就是两位“老师”能不能查找同一间“礼堂” ） 。碍于篇幅所限，这里就不再赘述了。小提示：在多核心 CPU 中，对二级缓存的利用效率有高有低。简单的说，Intel 新一代 Core架构二级缓存的利用最为优秀，AMD 的 Athlon X2 系列次之，较老的 Pentium D（Pentium EE）系列最差。越大越好？够用就好！几年时间里，二级缓存从小小的 64KB 一举增长到了 4MB，整整 64 倍！越来越大的二级缓存是不是真的换来了 CPU 性能同样“突飞猛进”发展？还是只不过是 Intel 和 AMD 联手玩的
7、数字游戏？其实，二级缓存容量对性能的影响是渐渐减弱的，当二级缓存从没有增长到 128KB 时，带来的性能提升可能是直线上升的。但是当它从 2MB 增长到 4MB 的时候，可能使用者甚至感觉不到性能的提升。这是因为在当前 CPU 所处理数据的过程中，几乎无时不刻需要用到 128KB 以下的缓存，但是需要用到 1MB 以上缓存的时候很少（2%左右） 。因此虽然二级缓存越涨越大，实际上对 CPU 性能的影响却是越来越小的。像文章开头的两款 CPU，二级缓存巨大的差异并不会最终表现在 CPU 速度上。因此，完全不必要盲目追求二级缓存的高容量，够用就好。看到这里，亲爱的读者们应该明白 AMD 和 Intel 两种 CPU 二级缓存方面巨大差异的原因了吧。正是这样的原因，对于不同架构的 CPU，二级缓存的容量绝对不是判断优劣的标准！如果下次再有 JS 想用二级缓存的大小忽悠你，理直气壮的告诉他真相吧！
