为什么cpu需要用到缓存？cpu缓存的作用
在选择cpu的时候我们经常会看到缓存（Cache）这个参数，很多人对cpu缓存的作用也比较好奇，下面小编就带着这个疑问来为大家解释一下为什么cpu需要用到缓存？
为什么cpu需要用到缓存？简单的说，因为CPU太快，内存太慢，需要有缓存来减少CPU的等待时间，变相地提高CPU性能。
我们来举个例子，比如CPU做一个加法运算，需要1-2个时钟周期，那从内存中读取数据需要100-300个周期，这中间差距太大了，CPU不可能等待那么长时间，不然高速的CPU也变成了龟速，于是就想出了缓存Cache这个东西。
现在主流的CPU中，通常有三级缓存，分为L1、L2和L3，它们间的速度呈递减，容量呈递增，读取L1中的信息大概就3个周期，和CPU处理运算的速度无限接近了，读L2的周期大概10-15个周期，读L3的就更慢了，大概40-60个周期左右。
之所以CPU要采用这样的层级结构，就是从成本、性能、容量还有面积上来平衡的，对于缓存来说，下面几点是它们提升的目标，也就是cpu缓存的作用。
1、提高命中率
命中率是在高速缓存中找到内存引用的速率。我们希望能先从缓存中获得信息，以得到速度优势，所以缓存需要最大限度地实现这一目标。对于单个高速缓存，大小、关联性和块大小决定命中率。
2、降低延迟
访问缓存的时间应该尽可能短，可以通过多种方式缩短这个时间，比如可以通过减小缓存的大小或关联性来降低缓存的延迟，还有方式预测、增加带宽等方法。
3、减少错失惩罚
缓存中未能命中（Cache miss）是不可避免的，但是我们可以减少处理未命中所需的时间以获得更好的处理器性能，通过提高命中率并通过应用不同的优化（如关键词优先），可以降低错失惩罚。
4、降低更低级别内存下的开销
高速缓存是内存层次结构的一部分，其性能会影响其他性能，处理其他内存花费的时间越长，意味着系统性能越低，也就是说尽可能让处理在缓存中完成。
CPU高速缓存是CPU中的非常重要的部分，占据了大量的资源开销和成本，当你看到一张CPU架构图时就会发现，一大片一大片的都是Cache占领着，目测至少有50%的面积了，足见其地位。
总结：为什么cpu需要用到缓存？cpu缓存的作用
用专业的说法来说，cpu缓存的作用是提高命中率、降低延迟、减少错失惩罚、降低内存开销。对于普通用户来说可能不太好理解，总之你只要记住，cpu的缓存可以提升cpu的工作效率就行了，它在cpu参数里的作用举足轻重。
为什么cpu需要用到缓存？简单的说，因为CPU太快，内存太慢，需要有缓存来减少CPU的等待时间，变相地提高CPU性能。
我们来举个例子，比如CPU做一个加法运算，需要1-2个时钟周期，那从内存中读取数据需要100-300个周期，这中间差距太大了，CPU不可能等待那么长时间，不然高速的CPU也变成了龟速，于是就想出了缓存Cache这个东西。
现在主流的CPU中，通常有三级缓存，分为L1、L2和L3，它们间的速度呈递减，容量呈递增，读取L1中的信息大概就3个周期，和CPU处理运算的速度无限接近了，读L2的周期大概10-15个周期，读L3的就更慢了，大概40-60个周期左右。
之所以CPU要采用这样的层级结构，就是从成本、性能、容量还有面积上来平衡的，对于缓存来说，下面几点是它们提升的目标，也就是cpu缓存的作用。
1、提高命中率
命中率是在高速缓存中找到内存引用的速率。我们希望能先从缓存中获得信息，以得到速度优势，所以缓存需要最大限度地实现这一目标。对于单个高速缓存，大小、关联性和块大小决定命中率。
2、降低延迟
访问缓存的时间应该尽可能短，可以通过多种方式缩短这个时间，比如可以通过减小缓存的大小或关联性来降低缓存的延迟，还有方式预测、增加带宽等方法。
3、减少错失惩罚
缓存中未能命中（Cache miss）是不可避免的，但是我们可以减少处理未命中所需的时间以获得更好的处理器性能，通过提高命中率并通过应用不同的优化（如关键词优先），可以降低错失惩罚。
4、降低更低级别内存下的开销
高速缓存是内存层次结构的一部分，其性能会影响其他性能，处理其他内存花费的时间越长，意味着系统性能越低，也就是说尽可能让处理在缓存中完成。
CPU高速缓存是CPU中的非常重要的部分，占据了大量的资源开销和成本，当你看到一张CPU架构图时就会发现，一大片一大片的都是Cache占领着，目测至少有50%的面积了，足见其地位。
总结：为什么cpu需要用到缓存？cpu缓存的作用
用专业的说法来说，cpu缓存的作用是提高命中率、降低延迟、减少错失惩罚、降低内存开销。对于普通用户来说可能不太好理解，总之你只要记住，cpu的缓存可以提升cpu的工作效率就行了，它在cpu参数里的作用举足轻重。