【Cache】

Cache

• cache 相关信息
• • 种类

cache 相关信息

在处理器速度不断增加的形势下，处理器处理数据的能力也得到了大大的提升，但是数据是储存在内存中的，虽然随着DDR2\DDR3\DDR4的技术不断推出，内存的吞吐率得到了大大提升，但是对于处理器来讲，仍然很慢。一般来讲，处理器要从内存中直接读取数据要花大概几百个时钟周期，在这几百个时钟周期内，处理器除了等待，什么也不能做。在这种情况下，才提出了cache的概念，其目的是为了匹配处理器和内存之间存在的巨大的速度鸿沟。

种类

一般来讲，Cache由三级组成，一级(L1)最快，但是容量最小，三级(LLC，last level cache)最慢，但是容量大。

一级cache，一般分为数据cache 和指令cache，数据cache 用来存放数据，指令cache用来存放指令。 这种cache速度最快，一般处理器只需要3-5个指令周期就能访问到数据，由于成本高，一般都只有十几KB，在多核处理器内部，每个处理器核心都拥有仅属于自己的一级cache。

二级cache， 数据和指令无差别的存放在一起，速度比一级cache慢一些，处理器大约需要十几个指令周期才能访问到数据，容量相对大一些，一般有几百KB不等，在多核处理器内部，每个处理器核心都拥有仅属于自己的二级cache。

三级cache，速度慢，处理器需要几十(20-40)个处理周期才能够访问到数据，容量更大，一般有几MB到几十MB。在多核处理器内部，三级cache由所有的核心所共有。

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在处理器速度不断增加的形势下，处理器处理数据的能力也得到了大大的提升，但是数据是储存在内存中的，虽然随着DDR2\DDR3\DDR4的技术不断推出，内存的吞吐率得到了大大提升，但是对于处理器来讲，仍然很慢。一般来讲，处理器要从内存中直接读取数据要花大概几百个时钟周期，在这几百个时钟周期内，处理器除了等待，什么也不能做。在这种情况下，才提出了cache的概念，其目的是为了匹配处理器和内存之间存在的巨大的速度鸿沟。

种类

一般来讲，Cache由三级组成，一级(L1)最快，但是容量最小，三级(LLC，last level cache)最慢，但是容量大。

一级cache，一般分为数据cache 和指令cache，数据cache 用来存放数据，指令cache用来存放指令。 这种cache速度最快，一般处理器只需要3-5个指令周期就能访问到数据，由于成本高，一般都只有十几KB，在多核处理器内部，每个处理器核心都拥有仅属于自己的一级cache。

二级cache， 数据和指令无差别的存放在一起，速度比一级cache慢一些，处理器大约需要十几个指令周期才能访问到数据，容量相对大一些，一般有几百KB不等，在多核处理器内部，每个处理器核心都拥有仅属于自己的二级cache。

三级cache，速度慢，处理器需要几十(20-40)个处理周期才能够访问到数据，容量更大，一般有几MB到几十MB。在多核处理器内部，三级cache由所有的核心所共有。