细说Cache

硬件周刊

宋雪峰

　　不少人可能还不知道Cache是什么？我们都知道Intel的CPU有P4和P4赛扬两种，同样是采用0.13微米制造工艺、Socket478接口的2.0G P4现价为1300多元，而2.0G的P4赛扬则为500多元，价格为何会相差如此之大(当然在性能上亦有一定差距)，这究竟是为什么？因为二者之间存在的唯一差别是：P4赛扬内部集成了256KB二级缓存，而P4CPU则集成了512KB二级缓存。我们所说的这二级缓存就是本文要向大家介绍的Cache(中文称高速缓冲存储器)。至于为什么区区256KB的二级缓存的不同就会造成如此大的性能与价格间的差异，下面且听我一一道来。

　　1.Cache的由来

　　虽然内存的速度相对于外存来说是很快的，但相对于CPU却又逊色了不少，内存速度低会严重影响CPU工作速度和工作效率的提高。为了解决CPU和内存之间的速度匹配问题，于是人们在内存与CPU之间就设置了高速缓冲存储器Cache。Cache实际上就是一个高速的小容量的存储器，通常由高速的静态随机存取存储器SRAM或双极型半导体存储器构成，这样就使得Cache的存取速度比内存(DRAM)高出5～10倍以上。

　　2.一级Cache和二级Cache

　　通常我们把在CPU内部集成的Cache称之为内部Cache(Internal Cache)或一级Cache。把集成在主板上CPU之外的Cache称作外部Cache(External Cache)或二级Cache，也称为片外Cache。二级Cache的容量通常比一级Cache的容量高很多，在486以前的CPU中一般没有集成二级Cache，但是现在的CPU中一般都会集成有二级Cache，如赛扬Ⅱ集成了128KB二级缓存，Tualatin赛扬和P4赛扬则集成了256KB二级缓存，NorthwoodP4则集成了高达512KB二级缓存，很多文章在介绍辨别CPU(P4与P4赛扬)时主要就看其二级缓存的大小。

　　Cache因采用了与CPU相同的时钟周期，以相同的速度与CPU同步工作，大大提高了CPU的工作效率。如果你想试试Cache的用处有多大，你可以通过CMOS设置，将二级Cache设置为无效(Disable)，计算机的工作速度将明显降低，你的P4肯定还不如我的赛扬900快。