很多关注硬件,特别是CPU的小伙伴应该都看完了AMD的锐龙7 5800X3D测试吧,游戏性能是不是特别惹眼?而它唯一的改变就是增加了三级缓存,再看看CPU的发展史,好像缓存的改变一直是很重要的发展,它们有啥用?从5800X3D的表现看,它们是不是越大越好呢?
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CPU的缓存用途很容易理解,它们和内存一样,就是记一些随时需要调用的数据,如果说内存是计算时的草稿纸,缓存就有点像是自己的大脑了,记录的东西可能不多,但调用起来绝对够快 。
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也和我们做数学题的过程一样,CPU缓存分成好几个层次,在CPU的每个核心里都有容量很小的存储单元,也就是一级缓存(L1 Cache),除了临时的计算数据之外,还可以用来保存一些指令 。可以看做我们大脑计算时的最基本数据,比如心算的1 1、2 2以及下一步应该做乘除还是加减等等 。
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二级缓存也是每个核心都有,主要存放每个核心需要的临时数据,因为容量较大,所以只能放在核心旁边 。这里存的数据,大概就相当于比较大的心算数据了,比如100×100,虽然也很简单,也比较频繁地调用,不过数据是真的大,而且没有最基本的计算那么频繁调用,所以就得用更大、稍微远离核心的容量来存储了 。
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三级缓存出现的时间稍晚一些,主要原因是在多核处理器出现后需要一个地方存储共同数据,方便不同的核心调用公用数据或互相交换数据 。要用大脑来比喻的话,大概就是做应用题的时候大脑中场景设立与公式、图表等数据的共用存储、交互区域吧 。速度当然要比一级二级慢得多,容量也需要更大才行 。
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这样看来,三级缓存其实和内存关系更紧密也容易理解了,毕竟这些数据真的复杂又庞大,在大脑中存储时也多是作为草稿纸的“备份”,顺手就要写下来的 。
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那么,理解了缓存的用处,它们对CPU的意义和影响也就容易说明了 。比如一级缓存融入CPU架构中,统一架构下上至酷睿i9、锐龙9下至奔腾赛扬、速龙,都是一样的,它决定了处理器核心的运算效率 。二级缓存如今基本绑定在核心上,每块CPU的二级缓存总量只取决于有多少个核心,每个核心的二级缓存容量不变 。
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那么,可以随意增减的也就剩下三级缓存了,它到底会带来什么影响呢?这就和CPU的设计思路有关了 。在酷睿处理器中,三级缓存的主要功能和我们前面提到的类似,但较新的锐龙处理器和不一样,因为采用了I/O芯片和计算核心分离的设计,它与内存通信的延迟比较大 。
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这时候,三级缓存的意义就更明显了,特别是在有很多高速、零散数据存储时,没错,这里说的就是游戏,大部分办公、日常、影音应用的数据存储当然也能收益,但除了部分数据计算外,数据存储模式比较平缓,所以影响没有这么大 。这就是为啥锐龙7 5800X3D的游戏能力大涨,而其他测试似乎没啥提升 。
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