關(guān)于CPU緩存的作用

由于CPU是核心硬件，相信我們在選擇CPU的時候都會去關(guān)心CPU參數(shù)方面，而在CPU核心參數(shù)中，我們經(jīng)常會看到緩存（Cache）這個參數(shù)，那么CPU緩存有什么用？下面科普一下關(guān)于CPU緩存的作用。

CPU沒有存儲功能，那么緩存到底是干什么的？CPU緩存是用于減少處理器訪問內(nèi)存所需平均時間的部件，作用類似于CPU內(nèi)部的內(nèi)存。

更詳細(xì)來講，在計算機(jī)系統(tǒng)中，CPU高速緩存在金字塔式存儲體系中它位于自頂向下的第二層，僅次于CPU寄存器。其容量遠(yuǎn)小于內(nèi)存，但速度卻可以接近處理器的頻率，比內(nèi)存快得多。

緩存的出現(xiàn)主要是為了解決CPU運(yùn)算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾，因為CPU運(yùn)算速度要比內(nèi)存讀寫速度快很多，這樣會使CPU花費(fèi)很長時間等待數(shù)據(jù)到來或把數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存。

按照數(shù)據(jù)讀取順序和與CPU結(jié)合的緊密程度，CPU緩存可以分為一級緩存，二級緩存，部分高端CPU還具有三級緩存。

之所以CPU需要采用這種層級結(jié)構(gòu)，主要就是是從成本、性能、容量還有面積上來平衡的。

提升命中率：所謂的命中率是在高速緩存中找到內(nèi)存引用的速率，我們希望能夠首先通過緩存中獲得信息，以得到速度優(yōu)勢，所以緩存需要最大限度地實現(xiàn)這一目標(biāo)。對于單個高速緩存，大小、關(guān)聯(lián)性和塊大小決定命中率。

降低更低級別內(nèi)存下的開銷：高速緩存是內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)的一部分，其性能會影響其它性能，處理其它內(nèi)存花費(fèi)的時間越長，意味著系統(tǒng)性能越低，也就是說盡可能讓處理在緩存中完成。

減少錯失懲罰：緩存中不能命中是無法避免的事情，但是我們可以減少處理未命中所需的時間以獲得更好的處理器性能，通過提升命中率并通過應(yīng)用不同的優(yōu)化，能夠降低錯失懲罰。

高速緩存是CPU中十分重要的部分，占據(jù)了大量的資源開銷和成本，如果您看過CPU架構(gòu)圖的話，您就會發(fā)現(xiàn)緩存占據(jù)了至少50％的面積，絕對至關(guān)重要。

對于一般用戶你只需了解CPU緩存能夠提升CPU的工作效率即可，緩存在CPU參數(shù)中的作用舉足輕重?，F(xiàn)在大家知道CPU的緩存有什么作用了吧。