三级缓存

三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。其运作原理在于使用较快速的储存装置保留一份从慢速储存装置中所读取数据且进行拷贝,当有需要再从较慢的储存体中读写数据时,缓存(cache)能够使得读写的动作先在快速的装置上完成,如此会使系统的响应较为快速。

分类

  Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,以后的升级产品都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。 

  其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。

  但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。

性能影响

  三级缓存对性能影响时高时低。在游戏方面,提升三级缓存的容量对游戏的性能影响很大,虽然对一般家用机没有什么用,但是如果是网吧机或者是发烧机提升三级缓存的容量还是会有显著的性能提升的。虽然三级缓存也能为PC带来显著的性能提升,但毕竟三级缓存是作用于服务器的,对PC来说,三级缓存还是只能做个辅助作用,在其他参数相同的情况下,三级缓存容量越大,则性能更好,如果其他参数不相同的话,这时三级缓存的作用就不明显了。

  不管三级缓存的作用大不大,它也是为电脑发展作出贡献的参数之一。

历程

  纵观AMDPhenom处理器的发展,核心架构的改进相对有限,而三级缓存的变化是最直观的。从早期Phenom的2MB三级缓存,猛增至Phenom II的6MB三级缓存,而为了市场的需要,又推出了采用Phenom II架构但没有三级缓存的Athlon X4。而AMD处理器独有的双核、三核、四核架构,加上缓存的不同搭配,一时间,AMD处理器呈现出门丁兴旺的景象。 

  对于AMD的用户来说,多是追求性价比的用户,而AMD处理器这样的现象,对用户即是好事也是坏事,好是用户的选择更多了,坏的是用户对CPU的选择无所适从。而细细观察,AMD处理器百龙争宠的现象,无外乎是核心与缓存搭配的结果。

  与65nm Phenom相比,新一代45nmPhenom II最大的变化就是升级到了45nm SOI沉浸式光刻生产工艺,好处就是主频更高、功耗更低、集成度更高,特别是三级缓存从2MB猛增到了6MB!

  三级缓存翻了三倍,自然需要付出一定的代价,通过Phenom和Phenom II芯片示意图的对比,就能略知一二了:

  Brcelona/Agena集成了4.68亿个晶体管,核心(Die)面积大约285平方毫米,Shanghai/Deneb的晶体管增加了62%,多达7.58亿个,但核心面积却减小了9.5%,只有258平方毫米,新工艺的好处可见一斑。

  晶体管数量增加如此之多主要就是因为三级缓存的大幅扩容,这部分在整个核心里的面积比例也从大约六分之一提高到了足有三分之一。

责任编辑:苗苗 发表时间:2013-10-23 17:33
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