cpu的缓存介绍 - cpu的缓存作用和工作原理是什么?cpu温度多少正常,温度过高怎么办

　　四、cpu的缓存介绍

　　cpu缓存现在都分两个级别，一及缓存称L1 cache，二级缓存称为L2 cache.

　　当然对于不同cpu，两及缓存的作用是不同的。但总体来说，缓存是储存cpu急需处理的数据的地方，当cpu要处理东西的时候，缓存中就开始储存这些数据，由于缓存速度非常之高，所以，cpu读取这些数据的速度就相当快。

　　由于缓存容量相当小，但是当缓存中的数据处理完了又没有来得及重新添满的时候，或者是缓存中的数据不是cpu马上要处理的数据的时候，cpu就只有跳过缓存，直接村内存读取，内存的速度要相对慢得多，所以这个时候cpu整体的速度就下降了。

　　当然，AMD和intel在缓存上的结构完全不同，这个造成了为什么intel的主流处理器的L2 cache缓存在2-4Mb，而AMD的L2 cache只有256kb-512kb.这个我们就要说到他们L1 cache的区别了。

　　intel的L1中不储存cpu要处理的实际数据，他储存的都是L2中数据的目录，也就是intel的cpu要处理数据的时候先要访问L1，为的是了解他要储存的实际数据在L2中具体的位置。这个大大减少了cpu寻找L2数据的时间。比喻起来，intel的L2是一个仓库，L1关于就是这个仓库中储存东西具体位置的目录。

　　AMD完全不同，L1中就储存实际数据，L2也储存实际数据，当L1中的数据用完了的时候，或者L1不能装的过大的数据的时候，cpu就直接处理L2中的数据。比喻起来，AMD的L1是个小仓库，L2是个大仓库。

　　然后是为什么他们对L2需求不同：

　　AMD的很好理解，他cpu处理数据的时候是有续处理的，先处理L1，处理完了再处理L2，数据一个接一个。

　　intel采取的是则是乱处理方式，cpu不会衣顺序处理数据，而是随即挑选数据来处理，当他随便挑选的数据在L2中时，他就读取L1了解数据在L2的位置，然后处理这个数据，但是当数据不在L2中时，就读取内存。

　　这个造就了他们L2大小不同，intel的处理方式像是一个人随机的在扔飞标，飞标落在标盘每个地方的几率是相同的，标盘内的红心就是L2的数据，标盘的其他地方是内存。前面说了，L2中数据是高速的，只有处理L2的，才能更快，否则要慢很多。所以，一个随机扔飞标的人为了让飞标落在红心的几率更大，最好的办法就是加大红心的面积，也就是L2.因此为了提高cpu的速度，intel需要很大的红心，也就是L2.

　　AMD则不同，他是一个接一个处理的，不是随机的扔飞标，他要考虑的只是L1和L2中单个数据的大小，因为cpu要处理的数据几乎都在0-2Mb之间，0-128kb的占了50%，128-256kb占了25%，256-512的占了24%，大于512kb的只占了1%.因此，512kb就能满足cpu几乎所有的需求了，只有处理那些1%的大于512kb的数据的时候AMD才会访问内存。因此AMD需求很小的L2.

　　五、cpu的缓存作用

　　CPU缓存（Cache Memory）是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。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。

　　六、CPU的工作原理

　　总的来说，CPU从内存中一条一条地取出指令和相应的数据，按指令操作码的规定，对数据进行运算处理，直到程序执行完毕为止。

　　上图中我没有画总线，只是用逻辑方式对其进行呈现。原因早期Intel的微处理器，诸如8085，8086/8088CPU，普遍采用了地址总线和数据总线复用技术，即将部分（或全部）地址总线与数据总线共用CPU的一些引脚。例如8086外部地址总线有20根，数据总线复用了地址总线的前16根引脚。复用的数据总线和地址总线虽然可以少CPU的引脚数，但却引入了控制逻辑及操作序列上的复杂性。所以，自80286开始，Intel的CPU才采用分开的地址总线和数据总线。

　　不管是复用还是分开，对我们理解CPU的运行原理没啥影响，上图没画总线的目的就是怕有些人太过于追求细节，一头扎下去，浮不起来，不能从宏观上藐视敌人。

　　总结：CPU的运行原理就是：控制单元在时序脉冲的作用下，将指令计数器里所指向的指令地址（这个地址是在内存里的）送到地址总线上去，然后CPU将这个地址里的指令读到指令寄存器进行译码。对于执行指令过程中所需要用到的数据，会将数据地址也送到地址总线，然后CPU把数据读到CPU的内部存储单元（就是内部寄存器）暂存起来，最后命令运算单元对数据进行处理加工。周而复始，一直这样执行下去，直到停电。