Was ist L3 Cache?
Level 3- oder L3-Cache ist ein spezialisierter Speicher, der Hand in Hand mit L1- und L2-Cache arbeitet, um die Computerleistung zu verbessern. L1-, L2- und L3-Cache sind CPU-Caches (Computer Processing Unit), im Gegensatz zu anderen Cachetypen im System, z. B. Festplatten-Cache. Der CPU-Cache erfüllt die Anforderungen des Mikroprozessors, indem er Datenanforderungen antizipiert, so dass Verarbeitungsanweisungen unverzüglich bereitgestellt werden. Der CPU-Cache ist schneller als der Arbeitsspeicher (RAM) und verhindert Leistungsengpässe.
Wenn eine Anforderung an das System gestellt wird, benötigt die CPU Anweisungen zum Ausführen dieser Anforderung. Die CPU arbeitet um ein Vielfaches schneller als der System-RAM. Um Verzögerungen zu vermeiden, verfügt der L1-Cache über Datenbits, die voraussichtlich benötigt werden. Der L1-Cache ist sehr klein, wodurch er sehr schnell ist. Wenn die Anweisungen nicht im L1-Cache vorhanden sind, überprüft die CPU L2, einen etwas größeren Cache-Pool, mit einer etwas längeren Latenz. Bei jedem Cache-Fehler wird auf die nächste Cache-Ebene gewechselt. L3-Cache kann viel größer als L1 und L2 sein, und obwohl er auch langsamer ist, ist er immer noch viel schneller als das Abrufen aus dem RAM.
Angenommen, die erforderlichen Anweisungen befinden sich im L3-Cache (ein Cache-Treffer ), werden möglicherweise Datenbits aus dem L1-Cache entfernt, um die neuen Anweisungen für den Fall zu speichern, dass sie erneut benötigt werden. Der L3-Cache kann dann diese Anweisungszeile entfernen, da er sich jetzt in einem anderen Cache befindet (als exklusiver Cache bezeichnet), oder er kann an einer Kopie hängen (als inklusive Cache bezeichnet), abhängig vom Design der CPU.
Zum Beispiel hat AMD® im November 2008 den Quad-Core-Chip Shanghai herausgebracht . Jeder Kern hat einen eigenen L1- und L2-Cache, die Kerne teilen sich jedoch einen gemeinsamen L3-Cache. L3 bewahrt Kopien der angeforderten Artikel auf, falls ein anderer Kern eine nachfolgende Anfrage stellt.
Die Architektur für den mehrstufigen Cache entwickelt sich weiter. Früher befand sich der L1-Cache außerhalb der CPU, die auf der Hauptplatine installiert ist. Jetzt sind sowohl der L1- als auch der L2-Cache in der Regel in den CPU-Chip integriert. L3-Cache ist normalerweise in das Motherboard integriert, aber einige CPU-Modelle enthalten bereits L3-Cache. Der Vorteil des integrierten Caches besteht darin, dass er schneller, effizienter und kostengünstiger ist als das Platzieren eines separaten Caches auf der Hauptplatine.
Das Abrufen von Anweisungen aus dem Cache ist schneller als das Aufrufen des System-RAM, und ein gutes Cache-Design verbessert die Systemleistung erheblich. Das Design und die Strategie des Caches unterscheiden sich auf verschiedenen Motherboards und CPUs. Ansonsten ist mehr Cache gleich und besser.