問答：CPU的一二三級緩存有什麼用處？
2025-05-11 16:38:24
首先我們要知道CPU緩存是什麼，CPU緩存位於CPU與內存之間，起到臨時存儲器的作用。它的主要作用在於CPU的運行速度要遠高於內存速度，這會導致正常的運算過程中，CPU往往會等到內存將數據傳輸過來或者通過內存傳輸至其他硬體。CPU緩存的出現就是為了應對這類情況的出現，通常而言，CPU緩存容量比內存小但交換速度比內存快，當CPU調用大量數據時，就可先在CPU緩存中調用，從而加快讀取速度。
我們日常購買CPU的時候，會在參數表中看到有一級緩存、二級緩存、三級緩存指標，三種緩存的容量各不相同，他們之間的關係可以理解為每一級緩存中存儲的全部數據為下一級緩存的一部分，這三種緩存的技術難度和製造成本是相對遞減的，所以其容量也是相對遞增。
CPU緩存
一級緩存
一級緩存就在CPU的內核邊上，是與CPU連接最緊密的緩存，也是最早出現在CPU中緩解CPU與內存之間數據的緩存，
二級緩存
二級緩存是CPU的第二層高速緩存，L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，現在家用CPU容量最大是4MB。
三級緩存
三級緩存是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的一種緩存，在擁有三級緩存的CPU中，只有約5%的數據需要從內存中調用，這進一步提高了CPU的效率。
CPU緩存作用
作用之一就是我們之前提到的減少延遲，減少CPU與內存之間數據傳輸過程中的延遲時間。
作用之二則是提高命中率，CPU在Cache中找到有用的數據被稱為命中。未找到則訪問內存，對於用戶而言，當然更希望通過訪問CPU緩存中的信息已得到速度上的優勢。而CPU緩存的作用就是為了最大限度提升這一目標。
作用三是降低裝機成本。緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時，首先從緩存中查找，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中，可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存，進而降低裝機成本。
CPU緩存的作用其實就是提高命中率、降低延遲、降低內存開銷，其作用是為了提升CPU的工作效率。CPU緩存越大越好，尤其是一些專業設計、視頻渲染，由於CPU運算數據量大，對大緩存依賴較高。目前，隨著遊戲畫質的越來越優化，對於CPU緩存的需求也越來越高。
本文編輯：劉國亮
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