菜鸟成长手册：缓存对CPU性能影响四大误区

来源：中关村在线作者：出处：巧巧读书 2006-07-12 进入讨论组

关键词：
二级缓存
cpu
主板

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　　错误观点一：处理器缓存可以用来取代内存

【图】拥有8MB缓存的Intel 65nm四核心Kentsfield处理器

　　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。

　　错误观点二：处理器缓存是一个整体

【图】生产技术对缓存容量大小的影响

【图】PCB上带缓存的PentiumIII处理器

　　事实上最早先的CPU缓存确实是个整体，而且容量也很低。英特尔公司从Pentium时代开始后就把缓存进行了分类，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。因此出现了集成在与CPU同一块电路板上或主板上的缓存，此时就把CPU内核集成的缓存称为一级缓存，而外部的称为二级缓存；后来随着生产技术的不断提高，最终二级缓存也被挪进了处理器当中。通常一级缓存中还分数据缓存（Data Cache，D-Cache）和指令缓存（Instruction Cache，I-Cache）。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，减少了争用Cache所造成的冲突，提高了处理器效能。英特尔公司在推出Pentium 4处理器时，还新增了一种一级追踪缓存，容量为12KB。

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