輕鬆學會Java高併發第二課-CPU多級緩存

CPU多級緩存

爲何須要CPU緩存

• CPU的頻率愈來愈快，主存愈來愈跟不上CPU的變化，這樣伴隨的問題就是處理器的時鐘週期內，CPU須要經常等待主存，浪費資源。因此緩存的出現，是爲了緩解CPU和內存之間的速度不匹配問題。

一級緩存

• CPU核心與主存之間有一層高速緩存。以下圖(1)所示，數據的讀取與存儲都通過高速緩存。主存和緩存都鏈接在系統總線上(Bus)。
  

多級緩存

• CPU核心與主存之間有多級緩存。以下圖(2)所示
  

緩存如何解決CPU和內存之間的速度問題(意義)

• 時間局部性：若是某個數據被訪問，那麼在不久的未來它極可能被再次訪問
• 空間侷限性：若是某個數據被訪問，那麼與它相鄰的數據也可能很快被訪問

緩存一致性(MESI) 重點

• 保證多個CPU cache 之間緩存共享數據的一致，以下圖(3)所示。