玩游戏卡顿元凶找到了!CPU快取记忆体是关键 处理器要这样选

撰文: 中关村在线
出版:更新:

我们都知道DRAM的作用是弥补硬盘过慢的速度,但其实在CPU面前,DRAM的速度太慢,而CPU快取(快取记忆体Cache)就担当了加速的工作。那么CPU快取是如何影响游戏体验的,大幅提升快取的X3D系列处理器真的有那么厉害吗?

在电脑的硬体家族中,CPU起到核心大脑的作用,而快取(Cache)则是依附于CPU的高速数据仓库。简单来说,快取是一块速度极快的存储芯片,其核心作用是临时存储CPU近期可能频繁访问的数据和指令,避免CPU每次都要从速度较慢的DRAM中读取讯息,从而大幅提升处理效率。

+2

现代CPU的快取采用分级设计,从核心内部到核心之间,分为L1(一级快取)、L2(二级快取)、L3(三级快取),各级快取的速度、容量和作用各不相同,形成了金字塔式的存储体系。

L1快取是距离CPU核心最近的快取,通常集成在CPU核心内部,每个核心独占一份。其特点是速度最快,但容量最小(64KB),其中指令快取存储CPU即将执行的指令,数据快取存储即将处理的数据。

L2快取同样为每个CPU核心独占,通常位于核心内部或核心附近,容量比L1快取大(256KB-2MB),速度略慢于L1快取,作用是作为L1快取的补充,同时,L2快取与L1快取之间有专用通道,数据传输速度远高于DRAM,确保了其响应效率。

L3快取是三级快取中容量最大的(4MB-128MB),但速度也相对较慢。L3快取为所有CPU核心共享,位于CPU芯片内部的共享区域,其核心作用是协调多核心之间的数据共享,避免数据冗余和DRAM带宽浪费。

延伸阅读:Windows更新毁硬碟非事实?SSD更怕这5坏习惯!小心数据不翼而飞(点击连结看全文)

+7

CPU的快取控制器会智能预判并快取相关数据。当CPU发出数据请求时,会按“快取→DRAM→硬盘”的顺序查找:先检查L1快取,命中则直接返回;未命中则检查L2快取,以此类推。若所有快取都未命中,才会从DRAM读取数据,同时将该数据及相邻数据写入快取,为下次访问做好准备。

快取系统之所以高效,不仅仅是因为它快,更因为它拥有一个精妙的算法,也就是数据预取。通过分析CPU处理讯息的模式,系统可以预判后续需要的数据,并将其加载到快取中,使得快取的命中率变得极高。

AMD近几年推出的X3D系列处理器就是快取加强的版本,通过将容量巨大的SRAM快取芯片直接堆叠在原有的CPU计算芯片之上,使得L3快取总量暴增,能够应对更多更复杂的场景,当然其价格也直接飙升至2000元以上。

对于用户来说,是否加钱选择更大快取的CPU就要看自己的使用场景了,如果是使用视频渲染,大型建模,编程编译等需要大规模数据集的场景,大容量L3快取能减少DRAM访问次数,大幅提升效率。而大型游戏需要频繁加载材质,贴图,纹理等数据,大容量的快取可以直接提升游戏的流畅度和画面表现。

对于其他用户来说,普通CPU的快取就已经可以满足需求,快取容量的差异对性能的影响微乎其微,更重要的反而是CPU的核心频率。

延伸阅读:为何DDR5已出DDR4照涨价?是谁买旧不买新 这用户才是需求主流(点击连结看全文)

【本文获“中关村在线”授权转载。】