中央处理器(CPU)缓存是一种随机存取存储器(RAM),直接内置在计算机的微处理器中,另一种CPU缓存是主板上容量有限的L2静态RAM(SRAM)芯片。这两种类型的内存都是微处理器在使用标准RAM内存之前执行例行指令时首先访问的,这使得处...
中央处理器(CPU)缓存是一种随机存取存储器(RAM),直接内置在计算机的微处理器中,另一种CPU缓存是主板上容量有限的L2静态RAM(SRAM)芯片。这两种类型的内存都是微处理器在使用标准RAM内存之前执行例行指令时首先访问的,这使得处理器的性能得到了改善。

安装在主板上的双核CPU。
自1989年制造80486计算机处理器以来,为了加快处理器的数据访问速度,已经实现了对内存的直接访问,该处理器内置了一个基本的一级缓存寄存器。1995年,直接集成到处理器功能中的更大级别的二级缓存开始使用。截至2011年,第三级CPU缓存也存在于一些被称为L3的计算机系统中,在使用系统本身的主RAM内存之前访问它。每一级缓存的设计都是随着与微处理器距离的增加而变大和变慢。最早的一级CPU缓存大小为8千字节,2007年,机器上的二级缓存已经超过了6兆字节的大小限制,而且一些系统在2011年已经加入了一个最大为64兆字节的L4缓存缓冲区。

一个中央处理器(CPU)。
微处理器高速、低容量高速缓存的功能集中在它们执行指令的方式上微处理器执行操作时,传统上必须通过系统总线向主存发送数据请求。用计算机术语来说,这是一个非常缓慢的过程,因此,CPU设计人员为微处理器反复访问的数据建立了处理的快捷方式。当频繁访问的数据已经加载到CPU缓存中时,微处理器可以以更快、更高效的速度执行操作。因此,这个中央处理单元内存通常被称为指令与微处理器功能和计算机硬件直接相关的高速缓存或数据缓存。相比之下,计算机上标准RAM中存储的大部分数据是计算机同时运行的许多程序的软件缓存。
L1缓存通常也被称为受保护内存,或无写入分配的内存,因为存储在缓存中的数据对计算机的功能至关重要。如果意外地被覆盖,计算机可能会遇到一般性的保护故障,它被迫关闭并重新启动以清除损坏的CPU缓存。各种级别的CPU缓存都具有写缓冲区功能,它们将存储在那里的数据写回主内存,以释放缓存中的空间,以备更频繁访问的操作需要执行更高的处理优先级。
大量的CPU缓存将提高微处理器的性能,使其性能优于系统内置的缓存内存较少的更快的处理器。前端总线(FSB)的速度也有助于确定微处理器的性能。总线速度通常有传统上是个人计算机(PC)性能特性的瓶颈,在PC机上,处理必须通过总线来回传输到内存截至2011年,core2处理器的高FSB速率处于1600兆赫(每秒16亿个周期)的计算机指令集水平。