标题: CPU 多级缓存 [打印本页] 作者: 惊雷无声 时间: 2024-10-14 00:58 标题: CPU 多级缓存 在多线程并发场景下，普通的累加很可能错的
CPU 多级缓存
Main Memory : 主存
Cache : 高速缓存，数据的读取存储都经过此高速缓存
CPU Core : CPU 核心
Bus : 系统总线
CPU Core 和 Cache 通过快速通道毗连，Main menory 和 Cache 都挂载到 Bus 上通信，Bus 还用于别的组件的通信，在 Cache 出现后，系统变得越来越复杂，Cache 和 Main memory 的速度差异越来越大，直到加入另一级 Cache，新加入的 Cache 比第一级 Cache 要大，但是速度更慢，由于加大一级 Cache 从经济上不划算，所以出现了二级 Cache，三级 Cache。
为什么要使用 CPU CACHE
CPU 的频率太快了，快到主存跟不上，在 CPU 时钟周期内，CPU 须要等待主存，浪费资源，如许 CPU 会花很长时间等待数据或把数据写入主存。所以 Cache 出现的意义是匹配 Main menory（主存）和 CPU 速度不匹配的问题。
CPU > CACHE > Main Memory
CPU CACHE 的意义
缓存的容量要远远小于 Main Memory（主存），因此出现缓存不掷中的情况在所难免。
CACHE 意义
1.时间局部性：假如一个数据被访问，那么在不久的将来很可能再次被访问。
2.空间局部性：假如一个数据被访问，那么它相邻的数据很可能被再次访问。
缓存的工作原理：当 CPU 读取一个数据时，先从 Cache（缓存）中查找，假如查到了，就直接送给 CPU 处理，反之就会去速度慢的 Main Memory（主存）去读取，并把该数据写入到 Cache（缓存），下次 CPU 再次读取该数据时，直接去 Cache 取。
Cache（缓存）的掷中率很高（90%），也就是说 CPU 下一次读取数据 90%都在缓存，只有 10%的数据须要去 Main Memory（主存）中读取。
