无限可能:资源限制与系统配置的挑战与机遇
引言
在数字化时代,信息爆炸和科技进步使得我们的生活充满了无限可能。
这种无限可能并非无条件的,它受到资源限制和系统配置的限制。
本书《无限可能》旨在探讨这一核心议题,通过小哥剖析资源限制和系统配置对个体和社会发展的影响,展示其中蕴含的挑战与机遇。
本文将为您详细介绍书中主要观点及核心内容,让您领略这一话题的全貌。
一、资源限制的挑战与应对
资源限制是任何社会发展面临的普遍问题。
在人口增长、能源消耗和环境压力等多重压力下,资源限制已经成为全球性的挑战。
书中指出,面对这一挑战,我们需要从多个层面进行应对。
提高资源利用效率是关键。
通过技术创新和产业升级,我们可以更有效地利用现有资源,降低能源消耗和减少浪费。
例如,发展循环经济、推广绿色能源等举措都是在这一方面的积极探索。
跨界合作和全球协作是破解资源限制的重要途径。
各国政府和各类组织应加强合作,共同应对全球资源挑战。
通过跨国合作、资源共享和技术交流等方式,我们可以共同探索解决资源问题的有效途径。
二、系统配置的重要性及其影响
系统配置是指资源的组织和分配方式,它对个体和社会的发展产生深远影响。
书中强调,合理的系统配置能够促进社会公平和效率,推动经济发展和社会进步。
在现代社会,科技系统的配置对于国家竞争力至关重要。
高科技产业、研发中心和教育资源的布局直接影响着国家的创新能力和经济发展水平。
因此,制定合理的科技系统配置策略是推动国家发展的关键环节。
教育系统的配置也关系到社会公平和人才培养。
优质教育资源的分布和配置直接影响着个体的成长和社会的整体素质。
因此,我们需要关注教育公平问题,推动教育资源向基层和贫困地区倾斜,为更多人提供公平的教育机会。
三、挑战中的机遇:创新的力量
面对资源限制和系统配置的挑战,创新是破解困境的关键。
书中指出,创新能够带来技术突破、提高资源利用效率并推动社会进步。
在科技创新的推动下,我们可以开发新能源、推广智能技术、提高农业生产效率等,从而缓解资源压力。
制度创新也是应对挑战的重要途径。
通过改革制度、优化政策等方式,我们可以更好地配置资源、促进社会公平和提高经济效率。
例如,推动教育公平、优化科技资源配置等举措都需要制度创新作为支撑。
四、全球视野下的无限可能
在全球化的背景下,《无限可能》一书强调了全球视野的重要性。
书中指出,全球范围内的资源限制和系统配置问题需要我们共同应对。
通过加强国际合作、促进技术交流和推动全球治理等方式,我们可以共同探索解决这些问题的有效途径。
在全球化的浪潮中,各国应发挥各自优势、加强合作、共同应对挑战。
只有这样,我们才能在无限可能的道路上不断前行,共同创造美好的未来。
结语
《无限可能》一书为我们提供了小哥思考资源限制和系统配置的视角。
面对挑战与机遇并存的现实情况,我们需要积极应对、勇于创新并加强国际合作。
让我们携手努力,共同开创无限可能的未来!
win7和xp各自的优缺点是什么?
Windows 7 的设计主要围绕五个重点——针对笔记本电脑的特有设计;基于应用服务的设计;用户的个性化;视听娱乐的优化;用户易用性的新引擎。
windows 7 启动时的画面更易用Windows 7做了许多方便用户的设计,如快速最大化,窗口半屏显示,跳跃列表,系统故障快速修复等,这些新功能令Windows 7成为最易用的Windows。
更快速Windows 7大幅缩减了Windows 的启动时间,据实测,在2008年的中低端配置下运行,系统加载时间一般不超过20秒,这比Windows Vista的40余秒相比,是一个很大的进步。
更简单Windows 7将会让搜索和使用信息更加简单,包括本地、网络和互联网搜索功能,直观的用户体验将更加高级,还会整合自动化应用程序提交和交叉程序数据透明性。
更安全Windows 7桌面和开始菜单Windows 7包括了改进了的安全和功能合法性,还会把数据保护和管理扩展到外围设备。
Windows 7改进了基于角色的计算方案和用户账户管理,在数据保护和坚固协作的固有冲突之间搭建沟通桥梁,同时也会开启企业级的数据保护和权限许可。
更低的成本Windows7可以帮助企业优化它们的桌面基础设施,具有无缝操作系统、应用程序和数据移植功能,并简化PC供应和升级,进一步朝完整的应用程序更新和补丁方面努力。
更好的连接Windows7进一步增强了移动工作能力,无论何时、何地、任何设备都能访问数据和应用程序,开启坚固的特别协作体验,无线连接、管理和安全功能会进一步扩展。
令性能和当前功能以及新兴移动硬件得到优化,拓展了多设备同步、管理和数据保护功能。
最后,Windows7会带来灵活计算基础设施,包括胖、瘦、网络中心模型。
Windows 7是 Vista 的“小更新大变革”微软已经宣称 Windows 7 将使用与 Vista 相同的驱动模型,即基本不会出现类似 XP 至 Vista 的兼容问题。
能在系统中运行免费合法XP系统微软新一代的虚拟技术——Windows virtual PC,程序中自带一份Windows XP的合法授权,只要处理器支持硬件虚拟化,就可以在虚拟机中自由运行只适合于XP的应用程序,并且即使虚拟系统崩溃,处理起来也很方便。
注:现在已有一些虚拟机软件可以突破处理器虚拟化限制,可以利用Windows virtual PC的系统安装镜像来安装虚拟机,并且没有系统版本限制。
更人性化的UAC(用户账户控制)Vista的UAC可谓令Vista用户饱受煎熬,但在Windows 7中,UAC控制级增到了四个,通过这样来控制UAC的严格程度,令UAC安全又不繁琐。
能用手亲自摸上一把的WindowsWindows 7 原生包括了触摸功能 ,但这取决于硬件生产商是否推出触摸产品。
系统支持10点触控,Windows 不再是只能通过键盘和鼠标才能接触的操作系统了。
只预装基本应用软件,其他的网上找Windows 7只预装基本的软件——例如Windows Media Player、写字板、记事本、照片查看器等。
而其它的例如Movie Maker、照片库等程序,微软为缩短开发周期,不再包括于内。
用户可以上Windows Live的官方网站,自由选择Windows Live的免费软件。
迄今为止最华丽但最节能的Windows多功能任务栏Windows 7 的Aero效果更华丽,有碰撞效果,水滴效果。
这些都比Vista增色不少。
但是,Windows 7的资源消耗却是最低的。
不仅执行效率快人一筹,笔记本的电池续航能力也大幅增加。
微软总裁称,Windows 7是最绿色,最节能的系统。
更绚丽透明的窗口说起WindowsVista,很多普通用户的第一反应大概就是新式的半透明窗口AeroGlass。
虽然人们对这种用户界面褒贬不一,但其能利用GPU进行加速的特性确实是一个进步,也继续采用了这种形式的界面,并且全面予以改进,包括支持DX10.1。
Windows7及其桌面窗口管理器()能充分利用GPU的资源进行加速,而且支持Direct3D 11 API。
这样做的好处主要有:1、从低端的整合显卡到高端的旗舰显卡都能得到很好地支持,而且有同样出色的性能。
2、流处理器将用来渲染窗口模糊效果,即俗称的毛玻璃。
3、每个窗口所占内存(相比Vista)能降低50%左右。
4、支持更多、更丰富的缩略图动画效果,包括“Color Hot-Track”——鼠标滑过任务栏上不同应用程序的图标的时候,高亮显示不同图标的背景颜色也会不同。
并且执行复制及下载等程序的状态指示进度也会显示在任务栏上,鼠标滑过同一应用程序图标时,该图标的高亮背景颜色也会随着鼠标的移动而渐变。
下驱动不用愁,Update一下就OKVista第一次安装时仍需安装显卡和声卡驱动,这显然是很麻烦的事情,对于老爷机来说更是如此。
但Windows 7却不用考虑这个问题,用Windows Update在互联网上搜索,就可以找到适合自己的驱动。
XP系统目前仍然是主流,软件、硬件兼容方面依然较好,不过未来微软将会全面推广win7系统,不久XP系统将会淘汰掉的。
利用结构化方法进行信息系统开发的过程中,数据字典应在哪一阶段建立
结构化数据(即行数据,存储在数据库里,可以用二维表结构来逻辑表达实现的数据)非结构化数据,包括所有格式的办公文档、文本、图片、xml、html、各类报表、图像和音频/视频信息等等。
对于结构化数据(即行数据,存储在数据库里,可以用二维表结构来逻辑表达实现的数据)而言,不方便用数据库二维逻辑表来表现的数据即称为非结构化数据,包括所有格式的办公文档、文本、图片、xml、html、各类报表、图像和音频/视频信息等等。
非结构化数据库是指其字段长度可变,并且每个字段的记录又可以由可重复或不可重复的子字段构成的数据库,用它不仅可以处理结构化数据(如数字、符号等信息)而且更适合处理非结构化数据(全文文本、图象、声音、影视、超媒体等信息)。
非结构化web数据库主要是针对非结构化数据而产生的,与以往流行的关系数据库相比,其最大区别在于它突破了关系数据库结构定义不易改变和数据定长的限制,支持重复字段、子字段以及变长字段并实现了对变长数据和重复字段进行处理和数据项的变长存储管理,在处理连续信息(包括全文信息)和非结构化信息(包括各种多媒体信息)中有着传统关系型数据库所无法比拟的优势。
cpu的参数:主频\外频\总线\L2缓存\\都是什么意思,怎么理解它
1、主频在电子技术中,脉冲信号是一个按一定电压幅度,一定时间间隔连续发出的脉冲信号。
脉冲信号之间的时间间隔,称为周期;而将在单位时间(如 1 秒)内所产生的脉冲个数称为频率。
频率是描述周期性循环信号(包括脉冲信号)在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称;频率的标准计量单位是 Hz(赫)。
电脑中的系统时钟,就是一个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发生器。
频率在数学表达式中用“f”表示,其相应的单位有:Hz(赫)kHz(千赫)MHz (兆赫)GHz(吉赫)其中:1GHz=1000MHz1MHz=1000kHz1KHz=1000Hz计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是:s(秒)ms(毫秒)μs(微秒)ns(纳秒)其中:1s=1000ms1ms=1000μs1μs=1000nsCPU 的主频,即 CPU 内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。
通常所说的某某 CPU 是多少兆赫的,而这个多少兆赫,就是“CPU 的主频”。
很多人认为 CPU 的主频就是其运行速度,其实不然。
CPU 的主频表示在 CPU 内数字脉冲信号震荡的速度,与 CPU 实际的运算能力并没有直接关系。
主频和实际的运算速度存在一定的关系,但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系,因为 CPU 的运算速度还要看 CPU 的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU 的位数,等等)。
由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的 CPU 实际运算速度较低的现象。
比如 AMD 公司的 AthlonXP 系列 CPU,大多都能以较低的主频,达到英特尔公司的 Pentium 4 系列 CPU 较高主频的 CPU 的性能。
所以,Athlon XP 系列 CPU 才以 PR 值的方式来命名。
因此,主频仅是 CPU 性能表现的一个方面,而不代表 CPU 的整体性能。
CPU 的主频并不代表 CPU 的速度,但提高主频对于提高 CPU 运算速度却是至关重要的。
举个例子来说,假设某个 CPU 在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么当 CPU 运行在 100MHz 主频时,将比它运行在 50MHz 主频时速度快一倍。
因为 100MHz 的时钟周期比 50MHz 的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在 100MHz 主频的 CPU 执行一条运算指令,所需时间仅为 10ns,比工作在 50MHz 主频时的 20ns 缩短了一半,自然运算速度也就快了一倍。
只不过电脑的整体运行速度不仅取决于 CPU 运算速度,还与其它各分系统的运行情况有关,只有在提高主频的同时,各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高时,电脑整体的运行速度,才能真正得到提高。
提高 CPU 工作主频,主要受到生产工艺的限制。
由于 CPU 是在半导体硅片上制造的,在硅片上的元件之间需要导线进行联接,由于在高频状态下要求导线越细越短越好,这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证 CPU 运算正确。
因此,制造工艺的限制,是 CPU 主频发展的最大障碍之一。
2、前端总线总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。
通俗的说,就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。
人们常常以 MHz 表示的速度来描述总线频率。
总线的种类很多,前端总线的英文名字是 Front Side Bus,通常用 FSB 表示,是将 CPU 连接到北桥芯片的总线。
计算机的前端总线频率是由 CPU 和北桥芯片共同决定的。
北桥芯片(将在以后的主板专题中做详解)负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。
CPU 就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。
前端总线是 CPU 和外界交换数据的最主要通道。
因此,前端总线的数据传输能力,对计算机整体性能作用很大。
如果没有足够快的前端总线,再强的 CPU 也不能明显提高计算机整体速度。
数据传输最大带宽,取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。
目前 PC 机上所能达到的前端总线频率,有 266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz 几种。
前端总线频率越大,代表着 CPU 与北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出 CPU 的功能。
现在的 CPU 技术发展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线,可以保障有足够的数据供给给 CPU,较低的前端总线,将无法供给足够的数据给 CPU,这样就限制了 CPU 性能得发挥,成为系统瓶颈。
外频与前端总线频率的区别:前端总线的速度,指的是 CPU 和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了 CPU 和外界数据传输的速度。
而外频的概念,是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz 外频,特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了 PCI 及其他总线的频率。
之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆,主要的原因是在以前的很长一段时间里(主要是在 Pentium 4 出现之前和刚出现 Pentium 4 时),前端总线频率与外频是相同的。
因此,往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。
随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频,因此采用了 QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目的。
这些技术的原理,类似于 AGP 的 2X 或者 4X,它们使得前端总线的频率成为外频的 2 倍、4 倍甚至更高。
从此之后,前端总线和外频的区别,才开始被人们重视起来。
此外,在前端总线中,比较特殊的是 AMD 64 的 HyperTransport。
HyperTransport 最初是 AMD 在1999年提出的一种总线技术,随着 AMD 64 位平台的发布和推广,HyperTransport 应用越来越广泛,也越来越被人们所熟知。
HyperTransport 是一种为主板上的集成电路互连而设计的端到端总线技术,它可以在内存控制器、磁盘控制器以及 PCI 总线控制器之间,提供更高的数据传输带宽。
HyperTransport 采用类似 DDR 的工作方式,在 400MHz 工作频率下,相当于 800MHz 的传输频率。
此外 HyperTransport 是在同一个总线中模拟出两个独立数据链进行点对点数据双向传输,因此理论上最大传输速率可以视为翻倍,具有 4、8、16 及 32 位频宽的高速序列连接功能。
在 400MHz 下,双向 4bit 模式的总线带宽为 0.8GB/sec,双向 8bit 模式的总线带宽为 1.6GB/sec;800MHz 下,双向 8bit 模式的总线带宽为 3.2GB/sec,双向 16bit 模式的总线带宽为 6.4GB/sec,双向 32bit 模式的总线带宽为 12.8GB/sec。
以 400MHz 下,双向 4bit 模式为例,带宽计算方法为 400MHz ×2×2×4bit÷8=0.8GB/sec。
HyperTransport 还有一大特色,就是当数据位宽并非 32bit 时,可以分批传输数据来达到与 32bit 相同的效果。
例如 16bit 的数据就可以分两批传输,8bit 的数据就可以分四批传输。
这种数据分包传输的方法,给了 HyperTransport 在应用上更大的弹性空间。
2004 年 2 月,HyperTransport 技术联盟(Hyper Transport Technology Consortium)又正式发布了HyperTransport 2.0 规格,由于采用了 Dual-data 技术,使频率成功提升到了 1.0GHz、1.2GHz 和 1.4GHz,数据传输带宽由每通道 1.6Gb/sec 提升到了 2.0GB/sec、2.4Gb/sec 和 2.8GB/sec,最大带宽由原来的 12.8Gb/sec 提升到了 22.4GB/sec。
当 HyperTransport 应用于内存控制器时,其实也就类似于传统的前端总线(FSB,Front Side Bus),因此对于将 HyperTransport 技术用于内存控制器的 CPU 来说,其 HyperTransport 的频率也就相当于前端总线的频率。
10、外频外频是 CPU 乃至整个计算机系统的基准频率,单位是 MHz(兆赫兹)。
在早期的电脑中,内存与主板之间的同步运行的速度等于外频。
在这种方式下,可以理解为 CPU 外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。
对于目前的计算机系统来说,两者完全可以不相同。
但是外频的意义仍然存在,计算机系统中大多数的频率都是在外频的基础上,乘以一定的倍数来实现,这个倍数可以是大于 1 的,也可以是小于 1 的。
说到处理器外频,就要提到与之密切相关的两个概念:倍频与主频,主频就是 CPU 的时钟频率;倍频即主频与外频之比的倍数。
主频、外频、倍频,其关系式:主频=外频×倍频。
在 486 之前,CPU 的主频还处于一个较低的阶段,CPU 的主频一般都等于外频。
而在 486 出现以后,由于 CPU 工作频率不断提高,而 PC 机的一些其他设备(如插卡、硬盘等)却受到工艺的限制,不能承受更高的频率,因而限制了 CPU 频率的进一步提高。
因此出现了倍频技术,该技术能够使 CPU 内部工作频率变为外部频率的倍数,从而通过提升倍频而达到提升主频的目的。
倍频技术,就是使外部设备可以工作在一个较低外频上,而 CPU 主频是外频的倍数。
在 Pentium 时代,CPU 的外频一般是 60/66MHz,从 Pentium Ⅱ 350 开始,CPU 外频提高到 100MHz,目前 CPU 外频已经达到了 200MHz。
由于正常情况下,外频和内存总线频率相同,所以当 CPU 外频提高后,与内存之间的交换速度也相应得到了提高,对提高电脑整体运行速度影响较大。
外频与前端总线(FSB)频率,很容易被混为一谈。
前端总线的速度,指的是 CPU 和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了 CPU 和外界数据传输的速度。
而外频的概念,是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz 外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了 PCI 及其他总线的频率。
之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆,主要的原因,是在以前的很长一段时间里(主要是在 Pentium 4 出现之前和刚出现 Pentium 4 时),前端总线频率与外频是相同的,因此往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。
随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频,因此采用了 QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目的。
这些技术的原理类似于 AGP 的 2X 或者 4X,它们使得前端总线的频率成为外频的 2 倍、4 倍甚至更高,从此之后,前端总线和外频的区别,才开始被人们重视起来。
3、倍频CPU 的倍频,全称是倍频系数。
CPU 的核心工作频率与外频之间,存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。
理论上,倍频是从 1.5 一直到无限的。
但需要注意的是,倍频是以 0.5 为一个间隔单位。
外频与倍频相乘,就是主频。
所以,其中任何一项提高,都可以使 CPU 的主频上升。
原先并没有倍频概念,CPU 的主频和系统总线的速度是一样的。
但随着 CPU 的速度越来越快,倍频技术也就应运而生。
它可使系统总线工作在相对较低的频率上,而 CPU 速度可以通过倍频来无限提升。
那么 CPU 主频的计算方式,就变为:主频 = 外频 x 倍频。
也就是,倍频是指 CPU 和系统总线之间相差的倍数,当外频不变时,提高倍频,CPU 主频也就越高。
13、二级缓存容量CPU 缓存(Cache Memoney)是位于 CPU 与内存之间的临时存储器。
它的容量比内存小,但交换速度更快。
缓存中的数据,只是内存数据中的一小部分,但这一小部分是短时间内 CPU 即将访问的,当 CPU 调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。
由此可见,在 CPU 中加入缓存,是一种高效的解决方案。
这样,整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。
缓存对 CPU 的性能影响很大。
主要是因为 CPU 的数据交换顺序和 CPU 与缓存间的带宽引起的。
缓存的工作原理,是当 CPU 要读取一个数据时,首先从缓存中查找,如果找到,就立即读取并送给 CPU 处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给 CPU 处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。
正是这样的读取机制,使 CPU 读取缓存的命中率非常高(大多数 CPU 可达 90% 左右),也就是说,CPU 下一次要读取的数据 90% 都在缓存中,只有大约 10% 需要从内存读取。
这就大大节省了 CPU 直接读取内存的时间,也使 CPU 读取数据时基本无需等待。
总的来说,CPU 读取数据的顺序,是先缓存,后内存。
最早先的 CPU 缓存是个整体的,而且容量很低,英特尔公司从 Pentium 时代开始,把缓存进行了分类。
当时集成在 CPU 内核中的缓存已不足以满足 CPU 的需求,而制造工艺上的限制,又不能大幅度提高缓存的容量。
因此出现了集成在与 CPU 同一块电路板上或主板上的缓存,此时,就把 CPU 内核集成的缓存,称为一级缓存。
而外部的称为二级缓存。
一级缓存中,还分数据缓存(Data Cache,D-Cache)和指令缓存(Instruction Cache,I-Cache)。
二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被 CPU 访问,减少了争用 Cache 所造成的冲突,提高了处理器的效能。
英特尔公司在推出 Pentium 4 处理器时,还新增了一种一级追踪缓存,容量为 12KB。
随着 CPU 制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在 CPU 内核中,容量也在逐年提升。
现在再用集成在 CPU 内部与否来定义一、二级缓存,已不确切。
而且随着二级缓存被集成入 CPU 内核中,以往二级缓存与 CPU 大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为 CPU 提供更高的传输速度。
二级缓存是 CPU 性能表现的关键之一。
在 CPU 核心不变的情况下,增加二级缓存容量,能使性能大幅度提高。
而同一核心的 CPU 高低端之分,往往也是在二级缓存上有差异。
由此可见,二级缓存对于 CPU 的重要性。
CPU 在缓存中找到有用的数据被称为“命中”,当缓存中没有 CPU 所需的数据时(这时称为未命中),CPU 才访问内存。
从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的 CPU 中,读取一级缓存的命中率为 80%。
也就是说,CPU 一级缓存中找到的有用数据,占数据总量的 80%,剩下的 20% 从二级缓存中读取。
由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在 80% 左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的 16%)。
那么,还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。
目前的较高端的 CPU 中,还会带有三级缓存,它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的 CPU 中,只有约 5% 的数据需要从内存中调用,这进一步提高了 CPU 的效率。
为了保证 CPU 访问时有较高的命中率,缓存中的内容应该按一定的算法替换。
一种较常用的算法,是“最近最少使用算法”(LRU 算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。
因此,需要为每行设置一个计数器,LRU 算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加 1。
当需要替换时,淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。
这是一种高效、科学的算法。
其计数器清零过程,可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率。
CPU 产品中,一级缓存的容量基本在 4KB 到 64KB 之间,二级缓存的容量则分为 128KB、256KB、512KB、1MB、2MB 等。
一级缓存容量,各产品之间相差不大,而二级缓存容量,则是提高 CPU 性能的关键。
二级缓存容量的提升,是由 CPU 制造工艺所决定的,容量增大必然导致 CPU 内部晶体管数的增加,要在有限的 CPU 面积上集成更大的缓存,对制造工艺的要求也就越高。