泡泡网CPU频道 PCPOP首页      /      CPU     /      评测    /    正文

把赛扬D逼回老家 90nm 3100+超频手记

    很多时候我们都认为缓存的多少直接影响到了CPU的工作速度,虽然这中观点正确,但并不是在任何情况下都适用。

  CPU缓存(Cache Memoney)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。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量存储系统。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。CPU进行处理的数据信息多是从内存中调取的,但CPU的运算速度要比内存快得多,为此在此传输过程中放置一存储器,存储CPU经常使用的数据和指令。这样可以提高数据传输速度。可分一级缓存和二级缓存。

一级缓存

    即L1 Cache。集成在CPU内部中,用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。由于缓存指令和数据与CPU同频工作,L1级高速缓存的容量越大,存储信息越多,可减少CPU与内存之间的数据交换次数,提高CPU的运算效率。但因高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在有限的CPU芯片面积上,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。

二级缓存

    即L2 Cache。由于L1级高速缓存容量的限制,为了再次提高CPU的运算速度,在CPU外部放置一高速存储器,即二级缓存。工作主频比较灵活,可与CPU同频,也可不同。CPU在读取数据时,先在L1中寻找,再从L2寻找,然后是内存,最后是外存储器,所以L2对系统的影响也不容忽视。

性能高低不能单看缓存大小

    虽然缓存的重要性不言而喻,但看一切事物不能之看表面而忽略实质,CPU也是同一道理。AMD和Intel的处理器的二级缓存在数字上看似相差甚远,而很多消费者误认为AMD又开始不厚道了,其实不然,AMD和Intel的处理器在一级缓存的逻辑结构设计上有所不同。Intel的P4及赛扬的一级数据缓存称为“数据代码指令追踪(读写)缓存” AMD的Athlon64/AthlonXP/闪龙/毒龙系列的一级数据缓存称为“实数据读写缓存” 。相信从字面上我们对于上述2种一级缓存逻辑结构就能够有个直观的了解了。

    简单的说,假设有一个运算任务从1一直递加到999999,在传统的实数据读写缓存构架下,这一系列数据中最先用到的数据(如 1、2……449、450)将储存在CPU的一级缓存中,更多的数据(如451、452……899999、900000)则储存在二级缓存中。其余的数据暂存在内存中,CPU将按一级缓存→二级缓存→内存的顺序读取这些数据。而在Intel的数据代码指令追踪(读写)缓存构架的CPU中,一级缓存并不储存这些最先用到的数据,而是将这些数据储存在二级缓存中,一级缓存只储存这些数据在二级缓存中的起址(又称指令代码)如,数据1、2……449、450顺序存储在二级缓存中,数据1所在地址为00001F数据450所在地址为00451F,实际上一级缓存只存储00001F和00451F这2个地址就可以了,而不需存储大量数据。但是由于一级缓存不存储数据,数据都存储在二级缓存中,故对二级缓存容量的依赖非常大,所以CPU需要更大的二级缓存容量才能发挥应有的性能。

    在实际应用中,CPU处理的数据大多是0KB~128KB大小的数据,128KB~256KB的数据有10%,256~512的数据有5%,512~1MB的数据仅有3%。所以对于数据代码指令追踪(读写)缓存构架的CPU,二级缓存容量从0KB增加到256KB对CPU性能的提高几乎是直线性的,增加到512KB对CPU性能的提高稍微小一些,从512增加到1MB,普通用户很难感觉到CPU性能提高了。

    与此对应的是AMD的CPU,它的一级数据缓存直接存储数据,而128KB的容量在大多数情况下就可以承担CPU急需的数据,所以其二级缓存对CPU的影响没有那么大。这也说明了Athlon XP(256KB或512KB二级缓存)和毒龙(64KB二级缓存)虽然二级缓存容量差异巨大,但实际性能并没那么大差异的原因。而Athlon 64/Sempron系列CPU在内存控制器,流水线长度,频率,总线构架和扩展指令集等诸多方面和原来的产品都有差异,因此在性能上受二级缓存容量的影响更小了。

    以上也说明了为什么P4做为Intel的高端为什么一级缓存非常小而二级缓存却又很大的原因。AMD的闪龙系列虽然二级缓存容量不大,但对其性能的影响并不大,所以在CPU性能方面,不能用二级缓存容量去衡量一颗处理器的好坏,并妄下结论。

    而正打算购买P4或赛扬D处理器的消费者也许你们正在为另一个不厚道的数字掏着更多的血汗钱。<

0人已赞

关注我们

泡泡网

手机扫码关注