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二级缓存容量大小与CPU性能的关系

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首先我们先了解一下什么是CPU缓存。CPU缓存是位于内存与CPU之间的临时存储器,它的容量虽然比内存小但是交换速度快。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。因此CPU缓存的大小直接影响着CPU的性能,但是也不能说缓存越大性能越高,这是相对而言的。 

从Pentium时代开始把缓存进行了分类。把CPU内核集成的缓存称为一级缓存,而外部的称为二级缓存。一级缓存中还分数据缓存(I-Cache)和指令缓存(D-Cache)。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,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。

除了一级缓存外,二级缓存对于CPU性能表现是十分重要的,在CPU核心相同的情况下,增加二级缓存容量能使性能大幅度提高,由此可见二级缓存对于CPU的重要性。

在前期Intel的双核心CPU中Pentium D、Pentium EE的二级缓存方式完全相同。Pentium D和Pentium EE的二级缓存都是CPU内部有两个内核并且具有各自独立二级缓存,其中,8xx系列的Smithfield核心CPU为每个核心1MB二级缓存,而9xx系列的Presler核心CPU为每个核心2MB二级缓存。两个内核之间的缓存数据同步是靠主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的,所以数据延迟问题严重,性能表现并不理想。

Core Du使用的核心为Yonah,它的二级缓存则是两个核心共享2MB的二级缓存,共享式的二级缓存配合Intel的“Smart cache”共享缓存技术,实现了真正意义上的缓存数据同步,性能表现不错,是目前双核心处理器上比较先进的二级缓存架构。但是从E6300的表现来看,今后Intel的双核心处理器的二级缓存还要加大才能更好的体现双核的性能并且还要采用“Smart cache”共享缓存技术。