“抛砖引玉”谈一下大家关心的二级缓存问题欢迎发言各抒己见

回复

本帖最后由 wzyf 于 2009-4-7 02:14 编辑

今天的话题从下面两款CPU的信息开始
   Intel Core 2 Duo E5200 (三年盒)二级缓存容量：2MB 市场参考价格：450元，
   AMD Athlon64 X2 5400 AM2(黑盒)二级缓存容量：1MB 市场参考价格：450元。
   为什么价格一样，Intel CPU的二级缓存总是比AMD的大上不少？
   两种CPU二级缓存的容量更是整整相差了1倍！你一定也曾经有这样的疑问。难道真的是Intel比AMD“更厚道”？下面我就谈一下我所理解的CPU中的二级缓存。
   缓存:CPU寻找数据的“快捷方式”.简单的说，缓存是数据由内存通往CPU的桥梁。它的速度比内存快得多，但是容量也比内存小的多。同时缓存依据读取速度和容量进一步分为一级和二级。在CPU需要数据的时候，遵循一级缓存→二级缓存→内存的顺序，从而尽量提高读取速度。这样“缓存内存”的系统就同时兼具了速度和容量的优点。
我们可以打个比方，假设CPU是一名“消防员”，他现在的任务就是要尽快在一幢着火的“写字楼”(内存)中找到需要解救的“重要人物”(数据)。当他可能要找的“重要人物”(数据)都自主的走进“防火通道”(一级缓存)中的时候，CPU“消防员”找起来自然就快多了。如果很不幸“防火通道”(一级缓存)中找不到那名“重要人物”(数据)，他会再去“重要人物的办公室”(二级缓存)中找找看，都找不到的话，最后再去硕大的“写字楼”(内存)中慢慢搜索。
提到二级缓存容量的差距，还得从两大CPU巨头对一级缓存的理解说起。对，没错，就是平常曝光率远逊于二级缓存的“一级缓存”!它才是造成上面提到巨大差异的“罪魁祸首”。
现今的CPU中，Intel对一级缓存的理解是“数据代码指令追踪缓存”，即是说一级缓存中存储的其实只是二级缓存中数据和指令的地址，而不是这些数据和指令的复制。我们还用上面的比喻形象说明一下，Intel消防员在“防火通道”(一级缓存)中并不会看到任何一名“重要人物”，而只有一张写着“重要人物名字”和“所在位置”的座标表(数据地址)。Intel消防员会在拿了座标表之后，去那间“重要人物的办公室”(二级缓存)中寻找那名“重要人物”(数据)。在这样的架构下，Intel消防员自然需要更多的“办公室”来安排更多的“重要人物”。也就是说，二级缓存的容量相当程度上影响了Intel CPU的性能。
相比之下，AMD对一级缓存的定位是“实数据读写缓存”，即二级缓存中的一部分数据都要在一定的规则（指令集）下搬到一级缓存中。对于前面的比方，AMD消防员在“防火通道”中总能看到刚刚从“办公室”(二级缓存)那边赶来的“重要人物”(数据)。这样子的结构下，AMD消防员也就不需要太多的“办公室”来容纳更多地“重要人物”了。二级缓存的容量自然对AMD CPU的整体性能影响小些。相对的，AMD则总是试图把一级缓存这个“防火通道”扩建的更“宽”些。
当然，上面只是Intel的AMD的CPU二级缓存巨大差异的主要原因。事实上CPU对二级缓存容量的“敏感”与否还受到诸如内存控制器，流水线长度、频率、总线架构和指令集等等多方面的影响。在多核CPU中还关乎各个物理内核之间的数据交换问题（简单的说就是多位“消防员”能不能查找同一个“防火通道”和“办公室”。
在多核心CPU中，对二级缓存的利用效率有高有低。简单的说，Intel新一代Core架构二级缓存的利用最为优秀，AMD的Athlon X2系列次之，较老的Pentium D（Pentium EE）系列最差。
究竟越大越好？还是够用就好！还请大家发表意见

wzyf · 发表于 2009-4-7 01:47

本帖最后由 wzyf 于 2009-4-7 01:56 编辑

我的见解：
几年时间里，二级缓存从小小的64KB一举增长到了12MB，180多倍！越来越大的二级缓存是不是真的换来了CPU性能同样“突飞猛进”发展？其实不然，二级缓存容量对性能的影响是渐渐减弱的，当二级缓存从没有增长到128KB时，带来的性能提升可能是直线上升的。但是当它从2MB增长到4MB的时候，可能使用者甚至感觉不到性能的提升。这是因为在当前CPU所处理数据的过程中，几乎无时不刻需要用到128KB以下的缓存，但是需要用到2MB以上缓存的时候很少（1%左右）。因此虽然二级缓存越涨越大，实际上对CPU性能的影响却是越来越小的。因此，完全不必要盲目追求二级缓存的高容量，够用就好。
对于不同架构的CPU，二级缓存的容量绝对不是判断优劣的标准！

周敏 · 发表于 2009-4-7 02:36

帮顶了，第一个阅读者

Dew · 发表于 2009-4-7 09:57

AMD多了个内存控制器...
这贴在这里算发错了吧...呵呵

ratie · 发表于 2009-4-7 12:05

其实我觉得硬盘缓存大点才是王道

wzyf · 发表于 2009-4-7 12:32

AMD多了个内存控制器...
这贴在这里算发错了吧...呵呵
Dew 发表于 2009-4-7 09:57

细细说来

wzyf · 发表于 2009-4-7 13:20

其实我觉得硬盘缓存大点才是王道
ratie 发表于 2009-4-7 12:05

似乎缓存到了16M以上对硬盘的影响也不是那么大

ratie · 发表于 2009-4-7 14:57

俺对硬盘的需求是无止境的。虽然现在组raid，还是觉得不快啊。。。

wzyf · 发表于 2009-4-7 16:56

俺对硬盘的需求是无止境的。虽然现在组raid，还是觉得不快啊。。。
ratie 发表于 2009-4-7 14:57

那就用固态硬盘吧

wzyf · 发表于 2009-4-7 19:18

有人看没人发表意见啊

wzyf · 发表于 2009-4-7 23:03

对二级缓存没意见啊

酒鬼 · 发表于 2009-4-7 23:29

太深奥了，完全不懂

wzyf · 发表于 2009-4-7 23:48

俺对硬盘的需求是无止境的。虽然现在组raid，还是觉得不快啊。。。
ratie 发表于 2009-4-7 14:57

所以说缓存即使加倍了也快不起来

zfbwyl · 发表于 2009-4-7 23:58

要是硬盘有1G的缓存不知道有多爽啊

wzyf · 发表于 2009-4-8 00:20

太深奥了，完全不懂
酒鬼发表于 2009-4-7 23:29

细细看啊我的讲解很仔细的有什么不懂可以QQ上聊

Qoo · 发表于 2009-4-8 02:54

那就用固态硬盘吧
wzyf 发表于 2009-4-7 16:56

固态不是万能呢~~貌似还不算很成熟！

Qoo · 发表于 2009-4-8 02:54

俺对硬盘的需求是无止境的。虽然现在组raid，还是觉得不快啊。。。
ratie 发表于 2009-4-7 14:57

你应该改用SAS克！！！

ratie · 发表于 2009-4-8 08:49

所以说缓存即使加倍了也快不起来
wzyf 发表于 2009-4-7 23:48

把硬盘缓存留着加大，再加个速度极快的暂时储存空间
开心了。。。
价格也开心看

xujian169 · 发表于 2009-4-8 08:49

秉着每贴必回的精神！回复一贴！！！！

wzyf · 发表于 2009-4-8 12:15

怎么都说的是硬盘啊我的主题是CPU啊

杂个整 · 发表于 2009-4-8 16:20

本帖最后由杂个整于 2009-4-8 16:26 编辑

缓存就是用来存放一些热指令的，理论上缓存容量大，速度会快些，但不会无限快。我到不是太关心缓存大小，毕竟出厂时就固定了。影响CPU最大的还是看核心构架，核心好执行效率也高些。对于消费者来说，性价比至上，便宜好用才是关键。其实缓存容量的大小在设计之初工程师就考虑过了，容量与核心处理速度是相匹配的。举例说吧，一颗赛扬2.0的处理器，你给它安上大缓存，那只会造成浪费。