系統知識網 電腦組裝 二級緩存和三級緩存的區別,L2與L3的區別

二級緩存和三級緩存的區別,L2與L3的區別

今天群裡有同學咨詢處理器二級緩存和三級緩存有什麼區別,為什麼有的處理器有三級緩存而有的處理器沒有三級緩存,今天就為大傢解釋下二級緩存和三級緩存的區別。首先要瞭解緩存是什麼,緩存就是處理器讀取內存數據的一個暫存地。緩存是集成在處理器內存的超高。

今天群裡有同學咨詢處理器二級緩存和三級緩存有什麼區別,為什麼有的處理器有三級緩存而有的處理器沒有三級緩存,今天就為大傢解釋下二級緩存和三級緩存的區別。

首先要瞭解緩存是什麼,緩存就是處理器讀取內存數據的一個暫存地。緩存是集成在處理器內存的超高速內存。因為咱們的內存頻率比較低,而處理器內部都是高頻率進行數據交換,處理器把常用的數據都先讀取到高速緩存裡面,從而進行快速調用。

二級緩存和三級緩存的區別


一級緩存二級緩存三級緩存的區別是什麼呢?其實早期處理器隻有一級緩存,那時候處理的數據都很小,然而隨著電腦技術的突破,一級緩存暫存數據量已經不夠用,從而引入二級緩存,甚至目前的三級緩存。處理器查找緩存數據的順序是:一級緩存>二級緩存>三級緩存。同樣緩存的速度高低也是:一級緩存>二級緩存>三級緩存。由於技術限制,緩存的容量大小是:三級緩存>二級緩存>一級緩存 (適用於完整的擁有三級緩存的處理器,很多處理器沒有三級緩存,所以二級緩存比較大)。看到這裡相信大傢對緩存的概念有瞭一定瞭解,他就是把使用率較高的數據從內存暫存於緩存中從而進行高速處理,同時把使用率最高的數據放於一級緩存中,如果處理器需要的數據在一級緩存中沒有找到,(一級緩存通常隻有64KB 或者128KB存儲量小,但是速度超快)那麼他會前往速度相對低的二級緩存中找(二級緩存通常256KB或者512KB,二級緩存已經可以暫存大部分使用率較高數據),如果在二級還是沒有找到要用的數據,處理器會前往速度更低的三級緩存中查找,如果cpu沒有三級緩存的話就從內存中查找。(三級緩存通常有3MB 4MB 6MB 8MB 12MB)依照這個順序從速度最高的一級緩存逐漸往速度相對低的二級、三級緩存,甚至速度最低的內存中查找,其實緩存中暫存瞭處理器常用的98%的數據,所以我們經常遇到一個程序第一次打開速度較慢,然後退出第二次打開速度就很快瞭。這就是他的數據已經從硬盤讀取到緩存中暫存,當處理器需要時,就不用從硬盤中讀取,而是直接在處理器內部的緩存上讀取,從而提高瞭處理器的效率。

闡述完緩存的原理,接下來講解我們經常看到的二級緩存三級緩存的區別。我們拿擁有完整三級緩存的處理器來對比,三級緩存大的處理器效率高、暫存的數據比例高,速度就快。但是有一半處理器是沒有三級緩存的,其二級緩存比較大。常見於AMD處理器,他沒有三級緩存但是二級緩存達到瞭1MB*4 即每核心都擁有獨占的1MB 二級緩存,而INTEL 處理器通常都有完整的三級緩存,三級緩存是共享式的。低端的G550 三級緩存2MB 中檔的I3-3220擁有3MB,中高端的I5-3470擁有6MB的三級緩存,然而擁有完整三級緩存的處理器二級緩存卻很小(256KB)。這有什麼區別呢,其實對於多核心處理器來說,大部分時候他的每核心都沒有滿負荷運行,而是把其中一個核心的頻率提高,其他核心關閉。三級緩存隻分配給這一個核心,即這個核心使用全部三級緩存,從而提高瞭處理器效率和速度,反觀沒有三級緩存而二級緩存1MB*4的4核處理器,每核心獨占1MB緩存,這樣的分配方式比較死板,不利於發揮緩存的最大性能。

看完上面的介紹,相信不少同學對二級緩存三級緩存的區別已經非常瞭解瞭,下面說說二級緩存和三級緩存對處理器速度的影響,從緩存的速度來說,二級緩存比三級緩存快,從而二級緩存對處理器速度的影響較大,但是擁有三級緩存的處理器二級緩存也都有256KB是沒有三級緩存處理器的1/4。不要小看這256KB其實他已經存儲瞭處理器所常用的80%以上數據,1MB二級緩存已經存儲瞭98%以上常用數據,所以二級緩存到256KB 在往上帶來的性能提升很小瞭。所以比較處理器的速度不能隻看主頻,同頻率處理器有三級緩存的處理器效率比沒有三級緩存的處理器高,速度快。(因為256KB二級緩存已經存儲80%常用數據,就算1MB二級緩存也隻存儲瞭98%)其次沒有三級緩存的處理器,他的4MB大二級緩存是獨占式的,每核心1MB,而有三級緩存的處理器他的3MB或者6MB緩存是共享式的,哪個核心需要大緩存他可以全部分配給那個核心,既某核心可以分配3MB或者6MB,對於大型程序,或者是大型遊戲來說,擁有三級緩存影響比較大。

總結:其實三級緩存這技術是引入服務器處理器技術,目的是提高多核心的效率以及運行大型程序,大型遊戲效率的。對於普通程序來說三級緩存沒有二級緩存快,三級緩存在遇到多任務,如大型程序時三級緩存的性能就發揮出來瞭,全部緩存可以隨時分配給不同核心,較獨占式1MB二級緩存先進,所以很多玩傢詬病沒有共享式三級緩存的處理器是膠水多核。

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