CPU缓存有有什么用？Intel官方答案来了
在6月2日，英特尔的官方微博再次普及了科学。这种流行科学的问题是：CPU没有存储功能，那么缓存到底有什么作用？
01CPU缓存的作用在这方面，英特尔说，缓存是一种组件，用于减少处理器访问内存所需的平均时间，并且其作用类似于CPU内部的内存。
更具体地说，在计算机系统中，CPU缓存位于金字塔存储系统中从上到下的第二层中，仅次于CPU寄存器。它的容量比内存小得多，但是它的速度接近处理器的频率，并且比内存快得多。
缓存的出现主要是为了解决CPU操作速度与内存读取速度之间的不匹配之间的矛盾，因为CPU操作速度比内存读取和写入速度要快得多，这将导致CPU花费很长的时间等待数据才能到达或写入数据。
根据数据读数的顺序和与CPU结合的紧密度，CPU缓存可以分为第一级缓存和二级缓存。一些高端CPU也具有第三级缓存。
02Intel新处理器性能曝光今年下半年，英特尔将推出10nm+ Tiger Lake，该湖仍然针对薄笔记本。 CPU架构已升级到Willow Cove。 IPC比Skylake高25。如果您想转换它，与Sunny Cove相比，它只会增加约6。
据说下一代桌面级火箭湖具有相同的建筑，只是该过程仍为14nm。
未来的新建筑是Golden Cove，它将应用于10nm ++ Alder Lake。 IPC比Skylake高50，比Willow Cove高约20。
谣言说，奥尔德湖将使用大小的核心配置，8+8规格与Ryzen 9 3950x具有AMD 16 Core 32螺纹的Ryzen 9 3950X相当，但是到那时，Zen 4几乎已经淘汰。
英特尔的官方建筑路线图在这里结束。据谣言，Golden Cove的继任者以代码为“ Ocean Cove”，与Skylake相比，其IPC的性能增长了80，但与以前的Golden Cove相比，它仍然是20。
（编辑：DD）
一文看懂缓存
资料来源：由“ TechSpot”的半导体行业观察者（ID：ICBANK）编写的内容，作者：尼克·埃文森，谢谢。
从便宜的笔记本电脑到价值一百万美元的服务器，任何计算机中都有所谓的“缓存”。当然，缓存级别通常不同。
缓存很重要，否则将不会到处。但是，缓存的功能是什么？为什么它们处于不同的层面？
连接12道路集团意味着什么？
缓存到底是什么？TL和DR很小，但非常快，位于CPU的逻辑单元旁边。当然，我们需要了解有关缓存的更多信息。
让我们从虚构的，神奇的存储系统开始。该存储系统非常快，可以一次处理无限数据，并始终保持安全。甚至没有任何需要远程操作的东西，但是如果确实存在，则处理器的设计将变得更加简单。 CPU仅需要一个逻辑单元来进行添加，乘法等，以及处理数据传输的系统。这是因为我们的理论存储系统可以立即发送和接收所有必需的数字；没有逻辑单元将等待数据处理。
但是，众所周知，实际上没有上面提到的神奇存储技术。取而代之的是，我们有一个硬盘驱动器或固态驱动器，即使这些驱动器中最好的驱动器也无法远程处理典型的CPU所需的所有数据传输。原因是现代CPU运行非常快- 他们只需要一个时钟周期即可添加两个64位整数值，而对于以4 GHz运行的CPU仅为0.0000000000025秒或四分之一纳秒。同时，仅需数千纳秒即可旋转硬盘驱动器才能在内部磁盘上找到数据，更不用说传输数据，而固态驱动器仍然需要数十个或数百个纳秒。
显然，这样的驱动器不能内置在处理器中，因此这意味着两者之间将存在物理隔离。这只会增加数据的移动时间，从而使情况恶化。因此，我们需要的是另一个位于处理器和主存储之间的数据存储系统。它需要比驱动器更快的速度，能够同时处理大量数据传输，并且更靠近处理器。
今天，它已成为现实，称为Ram。每个计算机系统都有一些用于上述目的的设备。几乎所有此类存储都是DRAM（动态随机访问存储器），它可以比任何驱动器更快传输数据。但是，尽管DRAM非常快，但它无法存储尽可能多的数据。
Micron是DRAM的为数不多的制造商之一，其中一些最大的DDR4存储芯片可以容纳32 GBIT或4 GB数据。最大的硬盘驱动器的容量是该容量的4000倍。因此，尽管我们数据网络的速度，但仍需要其他系统（硬件和软件）来确定CPU使用的数据应以有限的DRAM保存。或至少可以将DRAM放在芯片包装中（称为嵌入式DRAM）。不过，CPU很小，因此您不能塞入太多。
绝大多数DRAM位于处理器旁边（插入主板）。在计算机系统中，它始终是CPU最接近的组件。但是，这还不够快。 DRAM仍然需要大约100纳秒来查找数据，但每秒至少可以转移至少数十亿位。看来我们需要另一个内存才能在处理器单元和DRAM之间获得。
左级输入：SRAM（静态随机访问存储器）。如果DRAM使用微电容器来存储数据，则SRAM与晶体管相同，并且它们的工作速度几乎与处理器中的逻辑单元一样快（大约比DRAM快10倍）。
当然，SRAM有一个缺点，即空间。
基于晶体管的内存比DRAM占用更多的空间：对于相同的4 GB DDR4芯片，您将获得不到100 MB的SRAM。但是，由于它是通过与创建CPU相同的过程进行的，因此SRAM可以直接在处理器内部构建，并尽可能靠近逻辑单元。在每个附加链接的情况下，我们会提高数据移动的速度，从而增加存储量。我们可以继续添加更多链接，每个链接更快但更简单。
因此，我们对缓存具有更专业的定义：它是位于处理器内部的多个SRAM块，确保逻辑单元通过以超快速速度发送和存储数据尽可能忙碌。
对这个定义感到满意吗？非常好- 因为从现在开始，它将变得更加复杂！
高速缓存：多层停车场如上所述，需要缓存，因为没有神奇的存储系统可以满足处理器中逻辑单元的数据需求。现代CPU和图形处理器包含许多SRAM块，它们内部组织为层次结构，这是按以下顺序进行的一系列缓存：
在上图中，CPU由黑色虚线矩形表示。 Alu（算术逻辑单元）位于最左边；这些是为处理器和处理芯片计算功能提供动力的结构。从专业的角度来看，它不是缓存，最接近ALU的内存级别是寄存器（它们合并到一个寄存器文件中）。
他们每个人都有一个数字，例如64位整数。该值本身可以是有关某些内容的数据，特定指令的代码或其他数据的存储地址。
桌面CPU中的寄存器文件很小- 例如，在英特尔的核心i9-9900k中，每个核心中有两个内存区域，而整数存储器区域仅包含180 64位寄存器。另一个用于向量的寄存器文件（数量小数组）具有168位位输入。因此，每个核心的总寄存器文件略低于7 kb。相比之下，NVIDIA GEFORCE RTX 2080 TI的流媒体多处理器中的寄存器文件大小（GPU等效于CPU核心）的寄存器文件大小为256 kb。
寄存器是SRAM，就像缓存一样，但是它们与所使用的Alus一样快，并且可以在一个时钟周期中输入和输出数据。但是它们的设计并不是为了容纳太多数据（仅存储其中一部分），这就是为什么附近总是有一些更大的内存块：这是1级缓存。
上图是Intel Skylake桌面处理器设计的单核的放大照片。
在最左边可以看到ALU和注册文件（以绿色突出显示）。图片的顶部是白色级别1数据缓存。它没有太多的信息，只有32 kb，但是像寄存器一样，它非常接近逻辑单元，并且与它们的速度相同。
另一个白色矩形表示1级指令缓存，大小也为32 kb。顾名思义，该命令存储了各种命令，这些命令可以分解为较小的所谓微型操作（通常标记为op），以使Alu执行。它们还具有一个可以将其分类为0的缓存，因为它小于L1缓存（只有1,500个操作），并且更近。
您可能想知道为什么这些SRAM块这么小？为什么他们不是一个兆字节的尺寸？数据和指令缓存所占据的芯片空间几乎与主逻辑单元所占据的空间相同，因此增加它将增加芯片的整体尺寸。
但是，他们只保留几个KB的主要原因是，随着记忆能力的增加，查找和检索数据增加所需的时间。在真正意义上，L1缓存必须很快，因此必须达到尺寸和速度之间的权衡- 最多需要大约5个时钟周期（较长的浮点值）才能从此缓存中获取数据以供使用。
但是，如果这是处理器内部唯一的缓存，则其性能会突然崩溃。这就是为什么他们都具有内置在内核中的另一个内存的原因：第二级缓存。这是存储指令和数据的常见存储块。
它总是比1级要大得多：AMD ZEN 2处理器的最大容量为512 kb，因此可以维持较低级别的缓存供应。但是，这个额外的尺寸是有代价的，与1级相比，从该缓存中查找和传输数据的时间约为两倍。
可以追溯到原始的Intel Pentium时代，2级高速缓存是一个单独的芯片，位于小插入板（例如RAM DIMM）或内置在主板上。最终，它被用于CPU软件包本身，例如Pentium III和AMD K6-III处理器，直到最终将其集成到CPU模具中为止。
由于多核芯片的增加，这种开发很快随后是另一个级别的缓存，以支持其他较低级别。
上面的图片是一个在左中间有4个核心的英特尔Kaby湖芯片（集成的GPU占据了右侧的一半裸芯片）。每个内核都有自己的1级和2级缓存的“专用”组（以白色和黄色突出显示），但它们也带有第三组SRAM块。
即使它们直接围绕一个内核旋转，也可以与其他内核完全共享3级缓存- 每个缓存都可以免费访问另一个L3缓存的内容。它具有更多的内存（2至32 MB之间），但也较慢，平均要超过30个周期（尤其是当内核需要在距离距离的高速缓存块中使用数据时）。
下面，我们可以在AMD ZEN 2体系结构中看到单个内核：白色32 KB级别1数据和指令缓存，黄色512 KB级别2缓存和红色4 MB巨大的块L3 CACHE。
不只是一个数字缓存有两个链接：一个是通过将数据传输加速到逻辑单元来提高性能，而另一个是保留常用的指令和数据的副本。存储在缓存中的信息分为两个部分：数据本身以及最初位于系统内存/存储中的位置。此地址称为缓存标签。
当CPU运行一个操作以读取内存或将数据写入内存的数据时，它首先检查1级缓存中的变量。如果存在所需的数据（缓存命中），则几乎可以立即访问数据。如果所需的标签不在最低的高速缓存级别时，高速缓存会错过。
因此，L1缓存中将有一个新标签，其余的处理器架构将接管，浏览所有其他缓存级别（如有必要，请一直返回到主存储驱动器）以找到该标签的数据。但是，要在L1缓存中为新标签腾出空间，必须始终将其他内容定向到L2中。
这导致几乎恒定的数据改组，所有这些都只需要几个时钟周期。实现此目的的唯一方法是在SRAM周围建立复杂的结构以处理数据管理。换句话说，如果CPU核心仅由一个ALU组成，则L1高速缓存将要简单得多，但是由于ALU具有数十个（其中许多将处理两个指令线程），因此缓存需要多个连接才能保持一切进展。
您可以使用免费程序（例如CPU-Z）检查为计算机供电的处理器的缓存信息。但是所有这些信息意味着什么？一个重要的元素是关联的标签集。这与规则有关，这取决于如何将系统内存中的数据块复制到缓存。
以上缓存信息适用于英特尔核心i7-9700k。它的1级缓存分别分为64个称为集合的小块，每个小块进一步分为缓存线（尺寸为64个字节）。设置相关是指在特定集合中从系统内存到缓存线的数据块，而不是在任何地方自由映射。
8路告诉我们，一个块可以与一个组中的8个缓存线相关联。关联级别越高（即，“方式”越多），当CPU搜索数据并减少缓存失误造成的损失时，击中缓存的机会就越大。缺点是它增加了复杂性，增加功耗，并且可能会降低性能，因为还有更多的缓存线来处理一块数据。
缓存复杂性的另一个方面是如何保存数据在各个级别上。规则是在包含策略中设置的。例如，英特尔核心处理器已完全包括L1+L3缓存。例如，这意味着第1级中的相同数据也可以在第3级中。这似乎是浪费宝贵的高速缓存空间，但是好处是，如果处理器在搜索低级标签时犯了错误，则数据将丢失，而不会穿越更高级别以找到它。
在同一处理器中，L2缓存是非包含的：没有存储的数据已复制到任何其他级别。这样可以节省空间，但确实会导致芯片的存储系统必须搜索L3才能找到缺失的标签（它总是比这更大一些）。受害者缓存与此相似，但它们用于存储从较低级别引入的信息- 例如，AMD的Zen 2处理器使用L3受害者缓存，该缓存仅存储L2的数据。
还有其他用于缓存的策略，例如如何在编写时将数据写入缓存和主系统内存。这些称为写策略，当今大多数CPU都使用写入库。这意味着，当数据写入缓存级别时，在使用其副本更新系统内存之前会有一个延迟。在大多数情况下，只要数据保留在缓存中，此停顿就会运行。 RAM仅在启动信息后才获得信息。
对于处理器设计人员，缓存选择的数量，类型和策略都是为了平衡对更大的处理器功能的需求，并增加了复杂性和所需的芯片空间。如果可以拥有20 MB，1000个完全关联的1级缓存，并且芯片不是离谱的（并且消耗相同的功率），那么我们所有人都将拥有配备这种芯片的计算机！
在过去十年中，当今CPU中最低的高速缓存水平并没有太大变化。但是，3级缓存的大小继续增长。十年前，如果您很幸运能够拥有一个售价999美元的Intel I7-980X，那么您可以获得12 MB的记忆。如今，您只花一半的钱才能获得64 MB。
简而言之，缓存是必不可少的，也是尖端技术的表现之一。我们尚未研究CPU和GPU中的其他缓存类型（例如转换查找缓冲区或纹理缓存），但是由于它们都遵循我们在这里介绍的简单级别结构和模式，因此听起来可能并不复杂。
您是否拥有主板上有2级缓存的计算机？那些基于插槽的五角星II和Celeron CPU在女儿板上（例如300A）怎么样？您还记得共享L3的第一个CPU吗？请在评估部分留下您的评论。
单击[读取原始文本]在文章末尾查看本文原链接。*免责声明：本文是作者原始的。本文的内容是作者的个人意见。半导体行业观察者的转载只是为了传达不同的观点，并不意味着半导体行业观察者同意或支持这种观点。如果您有任何异议，请联系半导体行业观察者。
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手机里的英文文件夹到底啥意思？删掉这些会更快
我相信许多人遇到了这种情况。使用Android手机一段时间后，他们开始提示“如果内存不足，请尽快将其清洁”，但是在使用手机管家清理它后，提示该系统充满了垃圾。尽管对手机的记忆很小是主要问题，但遇到这种问题是无法忍受的。
我打开了手机文件管理，并想手动清洁它，但是这些文件夹都以英文名称为单位。我不知道每个项目的含义，哪些物品可以删除，哪些物品需要仔细清洁，因此我无法清楚地说。因为不正确地删除错误的电话可能会面临撞车的风险，所以今天我会教您文件管理文件夹的含义。
01个可以自信删除的文件夹
为什么用英语命名文件夹？我们都知道，Android系统是由美国Google开发的，因此用英语命名由编程语言确定。让我们看一下可以自信删除的文件夹，定期清洁手机会更快。
单词Download(download)：表示下载，文件将分为两类。其中，大写开头是指连接到Internet后下载的文件目录，小写开头是指手机本身存储的下载和传输文件。毕竟，可以定期清理这些文件，下载文件将占用手机上的许多内存空间。
DCIM：代表系统相册，该文件包含手机，视频缩略图等拍摄的照片。喜欢拍照的朋友知道照片会在手机上占用大量存储空间。如果您的手机没有太多的内存，建议将照片上传到手机的云或返回计算机，然后清洁此文件夹。这样，即使您不小心将其删除，也可以找到它。
Cache：此文件夹代表缓存，主要是因为我们在使用应用程序时需要自动缓存的内容。这种类型的文件夹通常没有重要的数据。但是，很长一段时间不清洁会占据存储空间。有需要的朋友可以选择删除并发布手机的内存。
Temp：主要代表临时性文件。我们通常在Web上浏览的信息将自动生成高速垃圾。如果临时文件太多，它自然会影响系统的运行速度，因此最好定期清洁它。
Backup：代表备份文件。该文件夹主要存储自动备份文件，例如地址簿，短信和其他数据的备份。当意外丢失此类数据时，可以从此文件夹还原。如果您没有根据自己的计划备份文件，则可以选择删除它们，但是如果您积极地备份了自己的主动性备份相关文件，则必须注意过滤它们并不要随机删除它们。
Tencent：代表腾讯。国内用户基本上将在其手机上安装腾讯应用程序，例如微信，QQ，国王荣誉，“鸡肉饮食”和其他游戏。只要文件名包含腾腾，腾讯的应用程序文件数据，例如微信聊天记录，视频和图片，这是非常手机存储器。如果没有重要的数据，建议将其直接清除以释放内存空间。
除上述文件夹（例如Data（数据）、Alipay（支付宝）和Baidu（百度）等）外，它们还可以选择性地删除，这基本上可以节省数百m的空间，并且不会影响应用程序的正常使用。即使应用程序中存在错误，只要实现释放内存的目的，再次下载它也可以。
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02不触摸这些文件夹
System：单词表示系统。该文件夹通常存储一些与系统操作有关的文件。删除还可能破坏Android系统的正常操作，并容易导致系统滞后。建议不要随便清理系统文件夹中的内容。
Android：这个词类似于“系统”文件夹，代表Android系统文件。它主要存储一些Android系统数据，目录或文件。删除后，手机中的某些功能将丢失，这将严重影响手机的整体流畅性。因此，通常不允许随机删除它，并且必须确保文件的完整性。
无法清洁其他文件夹，例如Bugtogo（系统漏洞），并且与系统操作密切相关的文件非常重要。您必须在弄清楚之前仔细清洁它，否则，由于很小，您将失去全局。
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写在最后列出了这些常见的Android文件夹后，我相信每个人都知道可以大胆清洁哪些文件，并且需要谨慎处理哪些文件，并且不能随机删除哪些文件。如果手机中的手机已满，则可以通过参考上述方法有选择地清洁文件夹，但是它仍然是更改手机以解决基本问题的紧急解决方案。我相信许多朋友已经意识到大型存储在手机上的重要性。
关于手机上的英语文件夹，如果您还有其他内容要添加，请在评论区域中留言进行讨论
（7382403）
好了，关于Cache是什么—cache是什么图和的问题到这里结束啦，希望可以解决您的问题哈！
用户评论
如你所愿
我感觉缓存的概念一直都有点抽象，看了这篇图片详解真的懂了！原来就是把经常访问的东西放在容易找到的地方，这样下次可以用很快的速度访问，好smart！
有13位网友表示赞同！
单身i
这篇文章解释的真清楚！以前总是会搞混缓存和内存，现在终于分清了。不过我觉得图还可以多一些例子，更直观的展示一下缓存的使用场景。
有14位网友表示赞同！
不忘初心
这图片确实挺形象直观，感觉原来很复杂的东西一下子就明白了！我也想学习一下如何自己实现缓存机制，这也太酷了吧？
有6位网友表示赞同！
巷陌繁花丶
感觉这篇博文写的偏基础，对于已经了解一些计算机网络知识的人来说可能有点简单。可以考虑加入一些更深层次的讲解，比如不同的缓存类型和应用场景？
有19位网友表示赞同！
熟悉看不清
图片做的很棒！让我很容易理解了Cache的作用，就像厨房里的调味料一样，平时不常用但关键时刻就需要它！不过我觉得标题应该描述更具体一点，比如“缓存原理图解”或是“简单解释Cache”，这样更容易吸引读者。
有15位网友表示赞同！
艺菲
学习计算机真的要从基础开始一个个啃，这篇缓存的文章真是太有帮助了！之前在看代码的时候经常看到cache相关的关键词，现在终于知道它指的是什么，而且理解了它的作用和优缺点。
有10位网友表示赞同！
醉婉笙歌
其实缓存的概念很简单，就是利用临时存放数据来提高效率的方法。这篇博文只是浅尝辄止，并没有提到一些高级的缓存设计技巧，比如缓存一致性、失效策略等，需要更多深入的学习。
有9位网友表示赞同！
败类
我之前以为Cache只存在于数据库或者Web服务器中，没想到它在手机应用程序和游戏里面也起着重要的作用！这篇文章让我开阔了眼界。希望以后能看到更多关于不同场景下缓存应用的案例分析。
有15位网友表示赞同！
别在我面前犯贱
这篇博文图解很好理解，但我觉得对Cache的不同类型分类不太到位，比如内存缓存、磁盘缓存、分布式缓存等等，应该在这方面做更详细的阐述。
有12位网友表示赞同！
你很爱吃凉皮
看了这篇文章，我感觉掌握了基本的Cache知识点。接下来我可以尝试在自己的项目中应用这种技术了！
有8位网友表示赞同！
无寒
Caching really is a cool concept. This article does a good job of explaining it simply and with visuals!
有16位网友表示赞同！
执妄
This picture really helped me understand how caching works! It's like having a shortcut for frequently used information.
有14位网友表示赞同！
那伤。眞美
Thanks for the clear explanation! I always found Cache a bit confusing, but this makes it much clearer.
有12位网友表示赞同！
稳妥
My mind is blown! I never realized how often caching was used behind the scenes. This article opened my eyes!
有5位网友表示赞同！
执念，爱
Learning aboutCache made me realize how much I rely on efficient code and data management. Great article!
有16位网友表示赞同！
墨染殇雪
Great start for explaining Cache, but it could use more examples to illustrate its real-world applications.
有11位网友表示赞同！
凝残月
While the visual is helpful, I'd like more details on different types of caching strategies and their trade-offs.
有7位网友表示赞同！
终究会走-
Cache: not just a fancy word! This article broke down a complex concept into something understandable.
有6位网友表示赞同！