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cpu中一級緩存是什么及數(shù)據(jù)緩存設(shè)計介紹

  發(fā)布時間:2013-05-08 09:42:51   作者:佚名   我要評論
一級緩存都內(nèi)置在CPU內(nèi)部并與CPU同速運行,可以有效的提高CPU的運行效率,下面為大家介紹下一級緩存的分類及數(shù)據(jù)緩存設(shè)計,感興趣的朋友可以參考下哈,希望對你有所幫助

  一級緩存都內(nèi)置在CPU內(nèi)部并與CPU同速運行,可以有效的提高CPU的運行效率。一級緩存越大,CPU的運行效率越高,但受到CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)的限制,一級緩存的容量都很小。

cpu中一級緩存是什么

  CPU緩存(Cache Memory)是位于CPU與內(nèi)存之間的臨時存儲器,它的容量比內(nèi)存小的多但是交換速度卻比內(nèi)存要快得多。緩存的出現(xiàn)主要是為了解決CPU運算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾,因為CPU運算速度要比內(nèi)存讀寫速度快很多,這樣會使CPU花費很長時間等待數(shù)據(jù)到來或把數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存。在緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分,但這一小部分是短時間內(nèi)CPU即將訪問的,當(dāng)CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時,就可避開內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用,從而加快讀取速度。由此可見,在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案,這樣整個內(nèi)存儲器(緩存+內(nèi)存)就變成了既有緩存的高速度,又有內(nèi)存的大容量的存儲系統(tǒng)了。緩存對CPU的性能影響很大,主要是因為CPU的數(shù)據(jù)交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。

  分類

  一級緩存可以分為一級數(shù)據(jù)緩存(Data Cache,D-Cache)和一級指令緩存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分別用來存放數(shù)據(jù)以及對執(zhí)行這些數(shù)據(jù)的指令進行即時解碼,而且兩者可以同時被CPU訪問,減少了爭用Cache所造成的沖突,提高了處理器效能。目前大多數(shù)CPU的一級數(shù)據(jù)緩存和一級指令緩存具有相同的容量,例如AMD的Athlon XP就具有64KB的一級數(shù)據(jù)緩存和64KB的一級指令緩存,其一級緩存就以64KB+64KB來表示,其余的CPU的一級緩存表示方法以此類推。

  數(shù)據(jù)緩存設(shè)計

  根據(jù)工作原理的不同,目前主流處理器所采用的一級數(shù)據(jù)緩存又可以分為實數(shù)據(jù)讀寫緩存和數(shù)據(jù)代碼指令追蹤緩存2種,它們分別被AMD和Intel所采用。

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