认识缓存

当前位置：维修入门 >> 硬件基础 >> 硬件知识 >> 认识缓存 认识缓存 加入时间：2003年9月2日 显示次数：6319 打包邮递 推荐给朋友 投票评论 　　所谓缓存（cache）就是高速缓冲存储器，它位于cpu与主存（即dram动态存储器）之间，通常由sram（静态存储器）构成，它的容量较小但存取速度较快。目前计算机主要使用的内存为dram，它具有造价低、容量大的特点，受到广泛欢迎。但由于dram是使用电容特性来储存信息，存取速度难以进一步提高，而cpu每执行一条指令都要一次或多次访问主存，dram的速度又远小于cpu速度，因此为了实现速度上的匹配，只能在cpu指令周期中插入等待，这样将大大降低系统的执行效率。sram由于采用了与cpu同样的制作工艺，因此与dram相比，它的存取速度要快得多。但其体积大、功耗大、价格也高，不可能也不必要将所有内存都换成sram，因此，为了解决速度与成本的矛盾就产生了一种分级处理方法，即在主存与cpu之间加装一个容量较小的sram作为高速缓冲存储器，当使用缓存时，在缓存中就保存有主存部分内容的副本（即为存储器映像），cpu在读写数据时，首先访问缓存，由于缓存速度与cpu速度相当，所以cpu可以在零等待下完成指令执行，只有当缓存中没有cpu所需的数据时（这时称为“未命中”），cpu才去访问主存。cpu访问缓存的命中率在80％以上，从而大大提高了cpu访问数据的速度，提高了系统性能。
　　传统的socket架构通常采用两级缓冲结构，即在cpu中集成一级缓存（l1 cache），在主板上装第二级缓存（l2 cache），而slot 1架构的l2 cache则与cpu做在同一块电路板上，以内核速度（cpu速度）或内核速度一半运行，速度比socket架构的l2 cache更快，能更大限度地发挥与高速cpu配合的优势，当然这对cache的工艺要求也较高。cpu在执行指令时，首先在l1缓存中查找数据，如找不到，则在l2缓存中找，如找到则传输给cpu同时修改l1缓存的数据，若数据不在l1和l2缓存中，则从主存中提取数据同时修改两级缓存的数据。由此可见，缓存相当于一个临时的快速运输器、搬运工，它对于系统的运作有不可忽视的作用，所以选择有缓存和大容量缓存的cpu可提高我们计算机的工作效率，当然，价格也会很高。

作者：阮开繁
来源：电脑报