电脑硬件知识、为什么cpu需要用到缓存、cpu缓存的作用、

电脑硬件

  今天小编带大家学习电脑硬件知识、说说为什么cpu需要用到缓存、在选择cpu的时候我们经常会看到缓存(Cache)这个参数,很多人对cpu缓存的作用也比较好奇,下面小编就带着这个疑问来为大家解释一下为什么cpu需要用到缓存、cpu缓存的作用、

  电脑硬件知识、为什么cpu需要用到缓存?简单的说,因为CPU太快,内存太慢,需要有缓存来减少CPU的等待时间,变相地提高CPU性能。

  我们来举个例子,比如CPU做一个加法运算,需要1-2个时钟周期,那从内存中读取数据需要100-300个周期,这中间差距太大了,CPU不可能等待那么长时间,不然高速的CPU也变成了龟速,于是就想出了缓存Cache这个东西。

  现在主流的CPU中,通常有三级缓存,分为L1、L2和L3,它们间的速度呈递减,容量呈递增,读取L1中的信息大概就3个周期,和CPU处理运算的速度无限接近了,读L2的周期大概10-15个周期,读L3的就更慢了,大概40-60个周期左右。

  之所以CPU要采用这样的层级结构,就是从成本、性能、容量还有面积上来平衡的,对于缓存来说,下面几点是它们提升的目标,也就是cpu缓存的作用。

  1、提高命中率

  命中率是在高速缓存中找到内存引用的速率。我们希望能先从缓存中获得信息,以得到速度优势,所以缓存需要最大限度地实现这一目标。对于单个高速缓存,大小、关联性和块大小决定命中率。

  2、降低延迟

  访问缓存的时间应该尽可能短,可以通过多种方式缩短这个时间,比如可以通过减小缓存的大小或关联性来降低缓存的延迟,还有方式预测、增加带宽等方法。

  3、减少错失惩罚

  缓存中未能命中(Cache miss)是不可避免的,但是我们可以减少处理未命中所需的时间以获得更好的处理器性能,通过提高命中率并通过应用不同的优化(如关键词优先),可以降低错失惩罚。

  4、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,其性能会影响其他性能,处理其他内存花费的时间越长,意味着系统性能越低,也就是说尽可能让处理在缓存中完成。

  CPU高速缓存是CPU中的非常重要的部分,占据了大量的资源开销和成本,当你看到一张CPU架构图时就会发现,一大片一大片的都是Cache占领着,目测至少有50%的面积了,足见其地位。

  5、为什么cpu需要用到缓存?cpu缓存的作用、

  用专业的说法来说,cpu缓存的作用是提高命中率、降低延迟、减少错失惩罚、降低内存开销。对于普通用户来说可能不太好理解,总之你只要记住,cpu的缓存可以提升cpu的工作效率就行了,它在cpu参数里的作用举足轻重。

  以上是小编分享的电脑硬件知识、为什么cpu需要用到缓存、cpu缓存的作用、希望本文对大家有所帮助、

电脑硬件

  网站免责声明:本网站所提供的资讯信息,仅供参考之用,并不代表电脑组装知识网的立场或观点。出于为网友提供更多资讯为目的,电脑组装知识网所发布的部分文章内容及图片来自于网络,文章及图片内容若涉及到版权著作权等问题请及时与本站取得联系,本站会在第一时间及时删除,所产生的问题与电脑组装知识网无关,电脑组装知识网站均不承担任何责任。联系方式:QQ微信同号2361707007。

上一篇:电脑硬件显卡长时间满载运行会不会烧掉或影响性能寿命?
下一篇:电脑硬件购买、如何购买电脑散热器、

相关文章:

电脑相关硬件知识、八个简单方法让你的电脑健步如飞
电脑有哪些硬件、组装电脑怎么选择电脑硬件【介绍】
电脑硬件基础知识、电脑硬件有哪些?组装一台电脑需要哪些配件详解
电脑散热硅脂是什么?CPU散热硅脂可以使用多长时间?
电脑硬件之电脑主板参数详细介绍
主板电池没电怎么办?
电脑硬件中显卡显存是什么意思、显存越大越好吗、
电脑硬件初级知识介绍
电脑显示器接口知识扫盲
怎么查看电脑显卡信息 电脑显卡信息查看方法

欢迎扫描关注我们的微信公众平台!

欢迎扫描关注我们的微信公众平台!