中央處理器(CPU)緩存是一種隨機存取存儲器(RAM),直接內置在計算機的微處理器中,另一種CPU緩存是主板上容量有限的L2靜態RAM(SRAM)芯片。這兩種類型的內存都是微處理器在使用標準RAM內存之前執行例行指令時首先訪問的,這使得處...
中央處理器(CPU)緩存是一種隨機存取存儲器(RAM),直接內置在計算機的微處理器中,另一種CPU緩存是主板上容量有限的L2靜態RAM(SRAM)芯片。這兩種類型的內存都是微處理器在使用標準RAM內存之前執行例行指令時首先訪問的,這使得處理器的性能得到了改善。

安裝在主板上的雙核CPU。
自1989年制造80486計算機處理器以來,為了加快處理器的數據訪問速度,已經實現了對內存的直接訪問,該處理器內置了一個基本的一級緩存寄存器。1995年,直接集成到處理器功能中的更大級別的二級緩存開始使用。截至2011年,第三級CPU緩存也存在于一些被稱為L3的計算機系統中,在使用系統本身的主RAM內存之前訪問它。每一級緩存的設計都是隨著與微處理器距離的增加而變大和變慢。最早的一級CPU緩存大小為8千字節,2007年,機器上的二級緩存已經超過了6兆字節的大小限制,而且一些系統在2011年已經加入了一個最大為64兆字節的L4緩存緩沖區。

一個中央處理器(CPU)。
微處理器高速、低容量高速緩存的功能集中在它們執行指令的方式上微處理器執行操作時,傳統上必須通過系統總線向主存發送數據請求。用計算機術語來說,這是一個非常緩慢的過程,因此,CPU設計人員為微處理器反復訪問的數據建立了處理的快捷方式。當頻繁訪問的數據已經加載到CPU緩存中時,微處理器可以以更快、更高效的速度執行操作。因此,這個中央處理單元內存通常被稱為指令與微處理器功能和計算機硬件直接相關的高速緩存或數據緩存。相比之下,計算機上標準RAM中存儲的大部分數據是計算機同時運行的許多程序的軟件緩存。
L1緩存通常也被稱為受保護內存,或無寫入分配的內存,因為存儲在緩存中的數據對計算機的功能至關重要。如果意外地被覆蓋,計算機可能會遇到一般性的保護故障,它被迫關閉并重新啟動以清除損壞的CPU緩存。各種級別的CPU緩存都具有寫緩沖區功能,它們將存儲在那里的數據寫回主內存,以釋放緩存中的空間,以備更頻繁訪問的操作需要執行更高的處理優先級。
大量的CPU緩存將提高微處理器的性能,使其性能優于系統內置的緩存內存較少的更快的處理器。前端總線(FSB)的速度也有助于確定微處理器的性能。總線速度通常有傳統上是個人計算機(PC)性能特性的瓶頸,在PC機上,處理必須通過總線來回傳輸到內存截至2011年,core2處理器的高FSB速率處于1600兆赫(每秒16億個周期)的計算機指令集水平。