电脑缓存的工作原理是什么 二级缓存和三级缓存有什么区别?

时间:2020-09-14 10:00:16       来源:电子发烧友

关于缓存技术,相信还是有很多人不太懂的基本概念,我们都知道缓存的作用就是要提高CPU的运算速度,那么二级缓存又叫L2CACHE,由于L1级高速缓存容量的限制,这是为了再次提高CPU的运算速度,在CPU外部放置一高速存储器,也就是所说的二级缓存,它是处理器内部的一些缓冲存储器,他的作用是跟内存一样,二级缓存是比一级缓存速度更慢,容量更大的内存,主要就是做一级缓存和内存之间数据临时交换的地方用。

速缓存分为一级缓存(即L1 Cache)和二级缓存(即L2Cache)。CPU在运行时首先从一级缓存读取数据,然后从二级缓存读取数据,然后从内存和虚拟内存读取数据,因此高速缓存的容量和速度直接影响到CPU的工作性能。

一级缓存都内置在CPU内部并与CPU同速运行,可以有效的提高CPU的运行效率。一级缓存越大,CPU的运行效率越高,但受到CPU内部结构的限制,一级缓存的容量都很小。

二级缓存对CPU运行效率的影响也很大,现在的二级缓存一般都集成在cpu中,但有分为芯片内部和外部两种,集成在芯片内部的二级缓存与CPU同频率二级缓存(即全速二级缓存),而集成在芯片外部的二级缓存的运行频率 是CPU的运行频率的一半(即半速二级缓存),因此运行效率较低。

电脑缓存的工作原理是怎么样的呢?

电脑的缓存当cpu进行读取缓存数据的时候,是先从缓存的数据进行查找的,读取之后再输入到电脑cpu里面进行处理的,如果没有对应的缓存文件给cpu进行处理的话,那电脑就会从内存中的数据进行处理并给cpu进行处理。这一段时间会相比找到缓存文件来要慢的多。cpu处理完数据之后,就会把处理完的的数据模块进行保存,这个就是缓存文件,这样等以后在进行读取这个文件就会快的多,不会像以前那么慢,并且不会重复读取内存中的数据了。

电脑的缓存文件分为三个等级,分别是一二三级缓存,一级缓存基本上都是内置在cpu的内部和cpu一个速度进行运行,能有效的提升cpu的工作效率。一级缓存越多,cpu的工作效率就会越来越高,是cpu的内部结构限制了一级缓存的容量大小,使一级缓存的容量都是很小的。

缓存的工作原理是这样的:

我们所说的电脑缓存是当cpu在读取数据的时候,首先是从缓存文件中进行查找,然后找到之后会自动读取在输入到cpu进行处理,当然如果没有在缓存中找到对应的缓存文件的话,那么就会从内存中读取并且传输给cpu来处理。如果是要从内存中查找的话,那么这样是花费的时间是比较长的,速度也是比较慢一点,那么等cpu处理之后,就会把所在的数据块保存在缓存文件中,那么这样的话当再次读取这项数据的时候就直接在缓存中进行,这样就不要重复在内存中调用并读取数据了,节省读取时间,提升一个效率!缓存就是有这样的一个快捷的作用。

那么当了解到缓存的工作原理之后,对于常见的一级缓存,二级缓存,三级缓存到底是怎样工作的呢,接下里我们将为大家进行一个简单的介绍

一级缓存:

一级缓存也是内置在CPU内部并且是与CPU同速运行,可以有效的提高CPU的运行效率,如果说一级缓存越大,那么CPU的运行效率越高,但受到CPU内部结构的限制,所以我们说的一级缓存的容量通常都是比较小的。

二级缓存:

我们所说的二级缓存,指的是它是为了协调一级缓存和内存之间的速度,cpu调用缓存首先是一级缓存,不够当处理器的速度逐渐提升了,那么这样就导致一级缓存就供应不了需求了,这就需要提升到二级缓存了,二级缓存它是比一级缓存的速度相对来说会慢,但是二级缓存它比一级缓存的空间容量要大。它的作用就是主要做为一级缓存和内存之间数据临时交换的一个地方。

三级缓存:

所谓的三级缓存的话,其实也是同样的一个工作原理。它是为读取二级缓存后未命中的数据而设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,其实只有大约5%的数据需要从内存中调用,那么这样也将会是这大大提高了CPU的效率。

二级缓存和三级缓存的区别

二级缓存,主要作用是协调一级缓存和内存之间的工作效率。cpu首先用的是一级内存,当cpu的速度慢慢提升之后,一级缓存就不够cpu的使用量了,这就需要用到二级内存。当然二级内存会比一级内存的缓存的效率要低很多,但是相比容量来说二级内存的容量要比一级的容量要大很多。一级内存和二级内存主要是为cpu的处理数据的时候临时进行数据交换的时候使用的。

三级缓存和一级缓存与二级缓存的关系差不多,是为了在读取二级缓存不够用的时候而设计的一种缓存手段,在有三级缓存cpu之中,只有大约百分之五的数据需要在内存中调取使用,这能提升cpu不少的效率,从而cpu能够高速的工作。

现在市场上主流的cpu有两种型号的cpu, amd 和intel。amd型号的cpu只用一级缓存和二级缓存,没有三级缓存。但是intel的cpu恰恰相反,有二级缓存和三级缓存,但是没有一级缓存。