L2 Vs. Hiệu suất và tốc độ bộ đệm CPU L3

Trong vài năm qua, nhìn vào CPU Intel, đã có một sự chuyển từ bộ đệm L2 kích thước lớn sang bộ đệm L3 kích thước lớn. Rất nhiều điều này là do có nhiều lõi trên CPU và muốn chia sẻ bộ đệm giữa chúng (một lợi thế L3).

Nhưng giả sử tôi có một ứng dụng luồng đơn và tôi muốn so sánh tốc độ tôi chạy trên 2 CPUS khác nhau có cùng tốc độ xung nhịp:

1. CPU có bộ nhớ cache L2 6MB @ 3.1Ghz (ví dụ: Core 2 Duo E8500)

2. CPU có bộ nhớ cache L3 6MB @ 3.1Ghz (ví dụ: Core i5 2400)

Bỏ qua các hiệu ứng tăng tốc turbo và các yếu tố DDR nhanh hơn, có vẻ như CPU ​​đầu tiên (cũ hơn) sẽ hoạt động nhanh hơn nhiều (vì nó gần với mức lõi hơn), phải không?

Một câu hỏi khác khiến tôi quan tâm, vào thời xưa, trở lại những ngày đầu tiên của bộ đệm L2 trong CPU tôi dường như nhớ lại rằng bộ đệm L2 được truy cập ở một nửa tốc độ xung nhịp CPU, điều đó có còn đúng cho đến ngày hôm nay không? và tốc độ L3 thì sao?

Nó phụ thuộc. Nếu vòng lặp bên trong của chương trình của bạn phù hợp với bộ đệm L1 của cả CPU và tốc độ bộ nhớ là như nhau, bạn sẽ không thấy nhiều sự khác biệt.

Nếu vòng trong phù hợp với bộ đệm L2 6MB, nhưng không vừa với bộ đệm L2 của CPU với bộ đệm L3 6MB, thì chương trình sẽ nhanh hơn trên CPU cũ hơn với bộ đệm L2 lớn hơn.

Nhưng nói chung, phần vòng lặp bên trong của một chương trình là rất nhỏ.

Intel sử dụng công nghệ bộ đệm mới có tên là "Bộ nhớ cache thông minh" vì vậy tôi nghi ngờ mọi sự so sánh giữa các model hiện tại và CPU từ nhiều năm trước đang ở trên một sân chơi bình đẳng. Hãy nhớ rằng tôi nghĩ "Bộ nhớ cache thông minh" chỉ là một công nghệ của Intel; AMD sử dụng thứ gọi là "Bộ đệm thông minh cân bằng".

Thông tin Wikipedia :

Bộ nhớ cache thông minh là phương pháp bộ đệm cấp 2 hoặc cấp 3 cho nhiều lõi thực thi do Intel phát minh. Nó chia sẻ bộ đệm giữa các lõi (CPU Core hoặc GPU). So với bộ đệm chuyên dụng trên mỗi lõi, tốc độ bỏ lỡ bộ đệm chung giảm xuống trong những thời điểm mà không phải tất cả các lõi đều cần nhiều không gian bộ đệm. Do đó, một lõi đơn có thể sử dụng bộ đệm đầy đủ cấp 2 hoặc bộ đệm cấp 3, nếu các lõi khác không hoạt động. Hơn nữa, bộ đệm được chia sẻ giúp chia sẻ bộ nhớ giữa các lõi thực thi khác nhau nhanh hơn.

Liên quan đến phần thứ hai của câu hỏi, vâng, nó vẫn đúng ở một mức độ nào đó. L1 nhanh hơn L2 và L3 chậm hơn L2. Nhưng tôi sẽ không gọi nó là "một nửa tần số" vì thiết kế CPU thay đổi rất nhiều.

Ngoài ra tôi đoán Core i5 sẽ nhanh hơn hầu như luôn luôn, bởi vì kích thước bộ đệm rất quan trọng, nhưng cũng quan trọng là tốc độ bộ nhớ cache và tốc độ bỏ lỡ, cũng như thiết kế CPU tổng thể.