CPU缓存的作用及原理有哪些

CPU缓存是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小很多，但交换速度比内存要快很多。

CPU缓存分为三类：一级缓存—L1、二级缓存—L2、三级缓存—L3。我们常见的是三级缓存，但CPU在实际数据读取中重要的是一级缓存，因为一级缓存速度最快，二级缓存其次，三级缓存最慢，只是三级缓存的容量最大，更容易体现产品更新换代时的价值。

CPU缓存的工作原理：

电脑在运行程序时，CPU要读取一个数据时，首先从缓存中查找，如果找到就立即送给CPU处理，缓存与CPU之间的数据交换速度要比CPU和内存之间快得多，如果CPU没有在缓存中找到需要的数据，就要慢速度从内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中。

CPU缓存的作用：

• 提高命中率

命中率希望能从缓存中获得信息，以得到速度优势。

• 降低延迟

可以通过减小缓存的大小或关联性来降低缓存的延迟。

• 减少错失惩罚

通过提高命中率减少处理未命中所需的时间以获得更好的处理器性能，降低错失惩罚。

• 降低更低级别内存下的开销

高速缓存是内存层次结构的一部分，处理其他内存花费的时间越长，意味着系统性能越低。

文章整合自：360doc、zol、xuexila、dnpz

编辑：ymf