什么是L1/L2/L3 Cache?
什么是L1/L2/L3 Cache?
Cache Memory也被称为Cache,是存储器子系统的组成部分,存放着程序经常使用的指令和数据,这就是Cache的传统定义。从广义的角度上看,Cache是快设备为了缓解访问慢设备延时的预留的Buffer,从而可以在掩盖访问延时的同时,尽可能地提高数据传输率。 快和慢是一个相对概念,与微架构(Microarchitecture)中的 L1/L2/L3 Cache相比, DDR内存是一个慢速设备;在磁盘 I/O 系统中,DDR却是快速设备,在磁盘 I/O 系统中,仍在使用DDR内存作为磁介质的Cache。在一个微架构中,除了有L1/L2/L3 Cache之外,用于虚实地址转换的各级TLB, MOB( Memory Ordering Buffers)、在指令流水线中的ROB,Register File和BTB等等也是一种Cache。我们这里的Cache,是狭义 Cache,是CPU流水线和主存储器的 L1/L2/L3 Cache。
L1,L2,L3 指的都是CPU的缓存,比内存快,但是很昂贵,所以用作缓存,CPU查找数据的时候首先在L1,然后看L2,如果还没有,就到内存查找一些服务器还有L3 Cache,目的也是提高速度。
L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。
L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB,有的高达2MB或者3MB。
L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力,对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存,在性能方面仍然有显著的提升。具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,比较慢的磁盘I/O子系统,可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器,提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
参考链接:
https://blog.csdn.net/u010285974/article/details/86700623
【推荐】国内首个AI IDE,深度理解中文开发场景,立即下载体验Trae
【推荐】编程新体验,更懂你的AI,立即体验豆包MarsCode编程助手
【推荐】抖音旗下AI助手豆包,你的智能百科全书,全免费不限次数
【推荐】轻量又高性能的 SSH 工具 IShell:AI 加持,快人一步
· 记一次.NET内存居高不下排查解决与启示
· 探究高空视频全景AR技术的实现原理
· 理解Rust引用及其生命周期标识(上)
· 浏览器原生「磁吸」效果!Anchor Positioning 锚点定位神器解析
· 没有源码,如何修改代码逻辑?
· 全程不用写代码,我用AI程序员写了一个飞机大战
· DeepSeek 开源周回顾「GitHub 热点速览」
· 记一次.NET内存居高不下排查解决与启示
· MongoDB 8.0这个新功能碉堡了,比商业数据库还牛
· .NET10 - 预览版1新功能体验(一)