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cpu的主要作用 CPU的一二三级缓存有什么用处?

浏览量:1425 时间:2021-03-11 18:33:10 作者:admin

CPU的一二三级缓存有什么用处?

首先,让我们看看为什么CPU有L1、L2和L3缓存设计。如下图所示,当前处理器速度太快,从内存读取数据太慢(一是内存本身速度不够快,二是距离CPU太远)。一般来说,它需要让CPU等待几十个甚至几百个时钟周期),你需要更少的延迟和更快的内存来帮助,这就是缓存。

现在让我们看看多级缓存(L1、L2、L3)的好处,而不仅仅是单个缓存。

1. 缓存越靠近ALU和其他核心单元,访问速度就越快。因此,核心附近会有一级缓存。虽然它很小,但它真的很快。缓存容量越大,缓存命中率越高,命中率越高,所以当L1不能命中时,它需要一个更大但不慢的缓存来提供数据,即L2;

3。更大的缓存意味着更高的命中率,这也意味着更高的成本、更低的速度、更多的晶体管和更大的面积,因此它不能接近所有的核心单元,即L3;

这是基于性能、成本和设计的CPU平衡,一级缓存可以最大化单个内核的位置和速度(甚至是单独的指令和数据)。二级缓存将更大,命中率更高,速度更慢。它通常位于每个核心,而L3缓存通常在系统的所有核心之间共享,以提供合理的速度和容量。例如,Intel Core i7-8700k的L1大小为64K,也分为32K数据和32K指令。L2大小为256K,L3大小为12MB。

现代CPU缓存体系结构非常复杂,包括硬件预取和数据转发,以提供最佳缓存命中率。一些cpu甚至添加了L4缓存。

CPU的一二三级缓存,缓存大小问题?

在CPU产品中,主缓存容量在4KB到64KB之间,次缓存容量分为128KB、256Kb、512KB、1MB、2MB等,不同产品的一级缓存容量差别不大,二级缓存容量是提高CPU性能的关键。二级缓存容量的提高取决于CPU的制造过程。容量的增加必然导致CPU中晶体管数量的增加。为了在有限的CPU区域内集成更大的缓存,对制造过程的要求就越高。多年来,英特尔一直按二级缓存的大小划分其产品线。起初,只有奔腾和赛扬的规格。在酷睿2时代,英特尔达到了我们已经达到顶峰的标准:双核产品有512k、1M、2m、3M、4m和6m六个版本,四核产品有4m、6m、8m和12m四个版本!三级缓存从2MB增加到6MB

电脑的cpu一级缓存达到2MB,是什么程度?为什么?

被称为英特尔历史上最大处理器的至强铂金9282有多大?它和人的手掌差不多,长度接近信用卡(见下图),重量约半斤,和iPhone 11 Pro max差不多,不算太重。

硬件指标是巨无霸级,因为有56个内核,所以线程数达到112个,支持12通道内存,400W热设计功耗,可以运行和吃。

考虑到核心仅仅是售价18000美元的Xeon platinum 9282同系列8082l的一半,我猜40000美元的价格中很大一部分是为了支付一级缓存的巨大容量和设计师连接56个核心的脑细胞。

总之,SRAM的一级缓存还是太贵了。

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