Intel与AMD二级缓存的差别

1、In tel与AM二级缓存的差别！为什么Intel CPU勺二级缓存总是比AMD勺大? 为什么Intel CPU的二级缓存总是比AMD勺大上不少？Intel 处理器的二级缓存是一本书，一级缓存可以说是一个目录，我需要 看书的内容的时候需要先看目录。而 AM处理器的缓存则是一大一小两个仓库， 一级缓存是小仓库， 但离我们比较近， 二级缓存是一个大仓库， 离我们稍微远点， 当存放货物的时候不管什么都先放到小仓库，小仓库放不下了就往大仓库里扔。 比如 Intel 的处理器的二级缓存要存储： I love Intel 这句话，那么这句话的 所有单词可能都存储在二级缓存中， 而一级缓存可能只会存储一些符

2、号例如每个 单词的开头代码：I、L、I，当系统需要读取这段话时先从一级缓存中找到这三 个字母，然后再从二级缓存里调取整句话。AMD勺处理器一级缓存和二级缓存是直接存储和读取数据，比如AMD三个字母，可以直接写在一级缓存上，如果一级缓存只够存储AM而不够存储D,那么D这个字母就存储在二级缓存中。这也是目前AMD处理器一级缓存较大，二级缓存 较小，但性能并不弱的一个原因。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

3、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“老师”，她现在的任务就是要尽快在 一幢“教学楼” （内存）中找到众多“学生” （数据）中的一个。当她可能要找的 “学生”（数据）都提前被安排进一间“教室”（一级缓存）中的时候，CPU逹 师”找起来自然就快多了。如果很不幸“教室”（一级缓存 ）中找不到那名“学生” （数据） ，她会再去“小礼堂” （二级缓存 ）中找找看， 都找不到的话， 最后再 去硕大的“教学楼” （内存）中慢慢搜索。AMD 和 Intel ：巨大差异皆因设计不同提到二级缓存容量的差距，还得从两大CPU

4、巨头对一级缓存的理解说起。对, 没看错，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，In tel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 老师在“教室” （一 级缓存 ） 中并不会看到任何一名学生，而只有一张写着“学生名字”和“所在座 位号”的座次表 （数据地址）。 Intel 老师会在拿了座次表之后，去那间“小礼 堂” （二级缓存 ）中按照“座位号”寻找那名“学生” （数据）。在这样的架构下

5、， Intel 老师自然需要更大的“礼堂”来按顺序坐下更多地学生。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寸一级缓存的定位是“实数据读写缓存”，即二级缓存中的 部分数据都要在一定的规则下搬到一级缓存中。对于前面的比方，AMDg师在 “教室”中总能看到刚刚从“礼堂” （二级缓存 ） 那边赶来的“学生” （数据 ）。这 样子的结构下，AMD老师也就不需要太大的“礼堂”来坐下更多地“学生”了。二级缓存的容量自然对 AMDCPU的整体性能影响小些。相对的，AMD则总是试图 把一级缓存这间“教室”扩建的更大些。不仅在一级缓存的工作方式上有区别， 而且AMD

6、勺CPU在一级缓存的大小上 还占有优势，以 AMD Athlon64 X2 6000+ AM2（ 盒）为例，两个内核各配备 64KB 数据高速缓存、64KB旨令高速缓存。而价格稍高的Intel Core 2 Duo E6320 （三 年盒），两个内核各配备32KB数据高速缓存、32KB指令高速缓存。当然，上面只是In tel的AMD的 CPUT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（简单的说就是两位“老师”能不能查找同一间“礼堂”）。在多

7、核心CPU中，对二级缓存的利用效率有高有低。简单的说，Intel新 代Core架构二级缓存的利用最为优秀，AMD勺Athlon X2系列次之，较老的 Pentium D （ Pentium EE）系列最差。越大越好？够用就好！几年时间里，二级缓存从小小的 64KB一举增长到了 8MB整整128倍！越 来越大的二级缓存是不是真的换来了 CPU生能同样“突飞猛进”发展？还是只 不过是In tel和AMD联手玩的数字游戏？其实，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

8、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1MB以上缓存的 时候很少（2流右）。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。像文章开头的两款 CPU二级缓存巨大的差异并不会最终表现在 CPU速度上。因此，完全不必要盲目追求二级缓存的高容量，够用就好。看到这里，大家应该明白AM丙Intel两种CPL二级缓存方面巨大差异的原 因了吧。正是这样的原因，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！如果下次再有 JS 想用二级缓存的大小忽悠你，理直气壮的告诉他 真相吧！土老冒：俺知道电脑里最重要的就

9、是处理器， 也就是你们经常用洋文表示的 CPU， 它好比是电脑的大脑，负责进行各方面的运算，俺经常听你们说，CPU勺二级缓存很重要，它有1M 512K什么的，你能跟俺解释一下什么是二级缓存吗？Z博士： 土老冒这个问题问得不错啊，二级缓存是考量 CPU性能好坏的一个重要 标准。不过谈它前要先谈谈什么是 CPUg存。CPU缓存（英文叫Cache Memory是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。 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。在 CPU中加入缓存是一种高

10、效的解决方案，这样整个内存储器（缓存+内存）就变成了既有缓存的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影 响很大，主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。土老冒：完全不懂你的解释方法， 你认为对俺这种没文化的人， 你这样说有用吗？ 不请你喝可乐了！Z博士：,那我就举个简单的例子吧，仓库中临时堆放货物的地方你应该知道 吧？货物从运输车辆上放下时临时堆放在这个地方， 然后再搬到规定的位置长时 间存放。货物在这个临时地方存放的时间很短，可以把它看成是一个临时货场。土老冒： 这下俺听懂了， 说白了就是一个临时货物堆放地， 不过你好像并没有提 到我问的二级缓存！Z博士

11、：最初缓存只有一级，后来随着处理器速度提升，一级缓存就开始不够用 了，于是就添加了二级缓存。 二级缓存比一级缓存速度要慢， 但容量更大， 不过 这个二级缓存对不同的处理器也是不同的， 比如现在的Intel处理器和AMD处理 器的二级缓存工作方式就完全不一样。土老冒：有什么不一样？我发现In tel的处理器二级缓存都比同档次的 AM处理 器二级缓存大，它们的工作方式到底有什么不同？Z博士：在回答这个问题前，先补充一下个问题，一级缓存的速度比二级缓存快 很多。目前，AMD勺处理器一级缓存和二级缓存是直接存储和读取数据，比如AMD三个字母，可以直接写在一级缓存上，如果一级缓存只够存储 AM而不够存储

12、D, 那么D这个字母就存储在二级缓存中。这也是目前AMD处理器一级缓存较大，二 级缓存较小，但性能并不弱的一个原因。土老冒：那么 Intel 又是怎样的呢？我发现 Intel 处理器的二级缓存都很大， 好 像四核的处理器目前已经达到 8M了，而AMD最大的才2MZ博士： In tel自Pen tium 4起就使用数据缓存+指令追踪缓存两个部分。传统指 令缓存暂存的是正在执行的指令信息， 而追踪缓存记录的则是过去若干周期指令 执行状况， 相当于提供一个指针功能。 估计这么解释你又晕了， 我还是举个例子 吧：如果比如 Intel 的处理器的二级缓存要存储： I love Intel 这句话，那么 这句话的所有单词可能都存储在二级缓存中， 而一级缓存可能只会存储一些符号 例如每个单词的开头代码： I 、L、I ，当系统需要读取这段话时先从一级缓存中 找到这三个字母，然后再从二级缓存里调取整句话。土老冒谈硬件 什么是处理器的二级缓存In tel处理器的缓存