什么是CPU的缓存/前端总线(FSB)频率
什么是cpu的缓存/前端总线(fsb)频率
缓存
缓存大小也是cpu的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对cpu速度的影响非常大，cpu内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，cpu往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升cpu内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。但是由于cpu芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。
l1 cache(一级缓存)是cpu第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。内置的l1高速缓存的容量和结构对cpu的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态ram组成，结构较复杂，在cpu管芯面积不能太大的情况下，l1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器cpu的l1缓存的容量通常在32—256kb。
l2 cache(二级缓存)是cpu的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。l2高速缓存容量也会影响cpu的性能，原则是越大越好，现在家庭用cpu容量最大的是512kb，而服务器和工作站上用cpu的l2高速缓存更高达256-1mb，有的高达2mb或者3mb。
l3 cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的。而它的实际作用即是，l3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加l3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大l3缓存的配置利用物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘i/o子系统可以处理更多的数据请求。具有较大l3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
其实最早的l3缓存被应用在amd发布的k6-iii处理器上，当时的l3缓存受限于制造工艺，并没有被集成进芯片内部，而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的l3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用l3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的itanium处理器。接着就是p4ee和至强mp。intel还打算推出一款9mb l3缓存的itanium2处理器，和以后24mb l3缓存的双核心itanium2处理器。
但基本上l3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要，比方配备1mb l3缓存的xeon mp处理器却仍然不是opteron的对手，由此可见前端总线的增加，要比缓存增加带来更有效的性能提升。
前端总线(fsb)频率
前端总线(fsb)频率(即总线频率)是直接影响cpu与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算，即数据带宽＝(总线频率×数据带宽)/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方，现在的支持64位的至强nocona，前端总线是800mhz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4gb/秒。
外频与前端总线(fsb)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是cpu与主板之间同步运行的速度。也就是说，100mhz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而100mhz前端总线指的是每秒钟cpu可接受的数据传输量是100mhz×64bit÷8byte/bit=800mb/s。
其实现在“hypertransport”构架的出现，让这种实际意义上的前端总线(fsb)频率发生了变化。之前我们知道ia-32架构必须有三大重要的构件：内存控制器hub (mch) ,i/o控制器hub和pci hub，像intel很典型的芯片组 intel 7501、intel7505芯片组，为双至强处理器量身定做的，它们所包含的mch为cpu提供了频率为533mhz的前端总线，配合ddr内存，前端总线带宽可达到4.3gb/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“hypertransport”构架不但解决了问题，而且更有效地提高了总线带宽，比方amd opteron处理器，灵活的hypertransport i/o总线体系结构让它整合了内存控制器，使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话，前端总线(fsb)频率在amd opteron处理器就不知道从何谈起了。
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缓存
缓存大小也是cpu的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对cpu速度的影响非常大，cpu内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，cpu往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升cpu内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。但是由于cpu芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。
l1 cache(一级缓存)是cpu第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。内置的l1高速缓存的容量和结构对cpu的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态ram组成，结构较复杂，在cpu管芯面积不能太大的情况下，l1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器cpu的l1缓存的容量通常在32—256kb。
l2 cache(二级缓存)是cpu的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。l2高速缓存容量也会影响cpu的性能，原则是越大越好，现在家庭用cpu容量最大的是512kb，而服务器和工作站上用cpu的l2高速缓存更高达256-1mb，有的高达2mb或者3mb。
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其实最早的l3缓存被应用在amd发布的k6-iii处理器上，当时的l3缓存受限于制造工艺，并没有被集成进芯片内部，而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的l3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用l3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的itanium处理器。接着就是p4ee和至强mp。intel还打算推出一款9mb l3缓存的itanium2处理器，和以后24mb l3缓存的双核心itanium2处理器。
但基本上l3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要，比方配备1mb l3缓存的xeon mp处理器却仍然不是opteron的对手，由此可见前端总线的增加，要比缓存增加带来更有效的性能提升。
前端总线(fsb)频率
前端总线(fsb)频率(即总线频率)是直接影响cpu与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算，即数据带宽＝(总线频率×数据带宽)/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方，现在的支持64位的至强nocona，前端总线是800mhz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4gb/秒。
外频与前端总线(fsb)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是cpu与主板之间同步运行的速度。也就是说，100mhz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而100mhz前端总线指的是每秒钟cpu可接受的数据传输量是100mhz×64bit÷8byte/bit=800mb/s。
其实现在“hypertransport”构架的出现，让这种实际意义上的前端总线(fsb)频率发生了变化。之前我们知道ia-32架构必须有三大重要的构件：内存控制器hub (mch) ,i/o控制器hub和pci hub，像intel很典型的芯片组 intel 7501、intel7505芯片组，为双至强处理器量身定做的，它们所包含的mch为cpu提供了频率为533mhz的前端总线，配合ddr内存，前端总线带宽可达到4.3gb/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“hypertransport”构架不但解决了问题，而且更有效地提高了总线带宽，比方amd opteron处理器，灵活的hypertransport i/o总线体系结构让它整合了内存控制器，使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话，前端总线(fsb)频率在amd opteron处理器就不知道从何谈起了。
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