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可遇不可求的事：故乡的云，上古的玉，随手的诗，十九岁的你。
一级缓存是相对于二级缓存来命名的，它是直接与CPU数据总线相连，传输速度接近于CPU处理速度。而二级缓存主要是进一步过度一级缓存和内存直接的传输速度差。
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" w7 `/ q+ ?, D, h( uCPU缓存（Cache Memory）是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾。
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缓存简介
# ]! u% e3 {" ?" B1 O! T9 I, p 缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。
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6 Z' P' d* @2 B0 B; h* C6 l 缓存作用1 [ _+ e2 M: T" m; S
在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内CPU即将访问的，当CPU调用大量数据时，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度。由此可见，在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案，这样整个内存储器（缓存 内存）就变成了既有缓存的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大，主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。( Z& D# x. ~1 I7 e' G
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工作原理# T! K3 u/ B7 i x
缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时，首先从缓存中查找，如果找到就立即读取并送给CPU处理；如果没有找到，就用相对慢的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，可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。
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* j% h4 J: I, Q7 T 正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高（大多数CPU可达90%左右），也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中，只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间，也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说，CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。
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! c1 m* A/ q5 K7 N( Z& d- ` 性能优缺点3 d/ p; x0 j8 ?. x/ F X* R/ y
目前缓存基本上都是采用SRAM存储器，SRAM是英文Static RAM的缩写，它是一种具有静态存取功能的存储器，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像DRAM内存那样需要刷新电路，每隔一段时间，固定要对DRAM刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAM具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积，这也是目前不能将缓存容量做得太大的重要原因。
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0 U" l5 d$ Y6 }. R3 x$ U/ J7 Z7 @ 它的特点归纳如下：优点是节能、速度快、不必配合内存刷新电路、可提高整体的工作效率；缺点是集成度低、相同的容量体积较大、而且价格较高，只能少量用于关键性系统以提高效率。
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$ h/ e! Q) T m" k 一级缓存的重要性4 O. a# c2 b* `! d0 K% s2 {
按照数据读取顺序和与CPU结合的紧密程度，CPU缓存可以分为一级缓存，二级缓存，部分高端CPU还具有三级缓存，每一级缓存中所储存的全部数据都是下一级缓存的一部分，这三种缓存的技术难度和制造成本是相对递减的，所以其容量也是相对递增的。" k# n- d' c. y1 D" D
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当CPU要读取一个数据时，首先从一级缓存中查找，如果没有找到再从二级缓存中查找，如果还是没有就从三级缓存或内存中查找。
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一般来说，每级缓存的命中率大概都在80%左右，也就是说全部数据量的80%都可以在一级缓存中找到，只剩下20%的总数据量才需要从二级缓存、三级缓存或内存中读取，由此可见一级缓存是整个CPU缓存架构中最为重要的部分。( q7 I, n x$ H2 A4 \& }
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位置
2 \- y* C& D, A; n7 e2 L1 [ 一级缓存（Level 1 Cache）简称L1 Cache，位于CPU内核的旁边，是与CPU结合最为紧密的CPU缓存，也是历史上最早出现的CPU缓存。由于一级缓存的技术难度和制造成本最高，提高容量所带来的技术难度增加和成本增加非常大，所带来的性能提升却不明显，性价比很低，而且现有的一级缓存的命中率已经很高，所以一级缓存是所有缓存中容量最小的，比二级缓存要小得多。' _2 \9 I6 q0 ]' _9 G$ V, U# z* t
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+ I5 d8 i j; P: L# W* T 组成部分# |: x: F" x; j- H9 E4 g
一般来说，一级缓存可以分为一级数据缓存（Data Cache，D-Cache）和一级指令缓存（Instruction Cache，I-Cache）。
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) N1 n1 S. E2 b 二者分别用来存放数据以及对执行这些数据的指令进行即时解码，而且两者可以同时被CPU访问，减少了争用Cache所造成的冲突，提高了处理器效能。目前大多数CPU的一级数据缓存和一级指令缓存具有相同的容量，例如AMD的Athlon XP就具有64KB的一级数据缓存和64KB的一级指令缓存，其一级缓存就以64KB 64KB来表示，其余的CPU的一级缓存表示方法以此类推。
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「古黑浩劫」
变色卡
「龙战于野」
2017-9-10 19:01
古黑论