轻松学会Java高并发第二课-CPU多级缓存

CPU多级缓存

为什么需要CPU缓存

• CPU的频率越来越快，主存越来越跟不上CPU的变化，这样伴随的问题就是处理器的时钟周期内，CPU需要常常等待主存，浪费资源。所以缓存的出现，是为了缓解CPU和内存之间的速度不匹配问题。

一级缓存

• CPU核心与主存之间有一层高速缓存。如下图(1)所示，数据的读取与存储都经过高速缓存。主存和缓存都连接在系统总线上(Bus)。
  

多级缓存

• CPU核心与主存之间有多级缓存。如下图(2)所示
  

缓存如何解决CPU和内存之间的速度问题(意义)

• 时间局部性：如果某个数据被访问，那么在不久的将来它很可能被再次访问
• 空间局限性：如果某个数据被访问，那么与它相邻的数据也可能很快被访问

缓存一致性(MESI) 重点

• 保证多个CPU cache 之间缓存共享数据的一致，如下图(3)所示。