高性能与大型企业级x86服务器的功率水平提升研究
一、引言
随着信息技术的飞速发展，服务器作为数据处理的核心设备，其性能要求也日益提升。
特别是高性能或大型企业级x86服务器，由于其需要处理大规模的数据、执行复杂的计算任务，并保障高可用性、高扩展性等特点，其功率水平可能达到更高的层次。
本文将探讨高性能或大型企业级x86服务器的功率水平现状、面临的挑战以及未来的发展趋势。
二、服务器功率水平的现状
当前，高性能计算（HPC）和云计算的普及对服务器性能提出了更高要求。
为了满足这些需求，服务器制造商不断在处理器、内存、存储和网络等方面进行优化和升级。
特别是在处理器方面，由于多核、多线程技术的发展，x86服务器的性能得到了显著提升。
性能的提升也意味着功耗的增加。
目前，高性能或大型企业级x86服务器的功率水平普遍较高，一般达到数十千瓦，甚至更高。
三、面临的挑战
在追求高性能的同时，服务器功率水平的提升面临着诸多挑战：
1. 散热问题：功率的增加意味着产生更多的热量，如何有效散热成为一大挑战。
2. 能源效率：高功率并不意味着高效能，如何在保证性能的同时提高能源效率是另一个重要问题。
3. 可持续性：随着全球对环保的重视，服务器的能耗和散热问题也关系到企业的社会责任和可持续发展。
4. 成本控制：高功率服务器需要更高的投资和运营成本，如何平衡性能与成本是企业需要考虑的问题。
四、发展趋势
面对这些挑战，高性能或大型企业级x86服务器的功率水平提升呈现出以下发展趋势：
1. 节能技术：随着技术的发展，节能技术将成为服务器设计的重要考量。例如，采用更高效的散热设计、使用低功耗处理器和组件、优化电源管理等。
2. 模块化设计：模块化设计可以使服务器更容易维护和升级，同时降低能耗。例如，根据实际需求动态调整服务器的功率，实现能源的合理使用。
3. 智能化管理：通过智能化的管理系统，实现对服务器能耗的实时监控和优化，进一步提高能源效率。
4. 替代技术：除了传统的x86架构，还可以考虑采用其他架构的处理器，如ARM架构的处理器，以寻求更低的功耗和更高的能效比。
5. 云计算与边缘计算的结合：随着云计算和边缘计算的普及，服务器需要更好地适应分布式计算环境。在这种环境下，服务器可以通过智能分配任务、优化数据传输等方式降低能耗。
五、案例分析
以某大型互联网企业为例，该企业采用高性能x86服务器处理海量数据。
为了提高能源效率，该企业采用了多种节能技术，如液冷散热、低功耗处理器和智能电源管理。
同时，该企业还采用了模块化设计，根据业务需求动态调整服务器的功率。
通过这些措施，该企业在保证高性能的同时，实现了能源的有效利用和成本的降低。
六、结论
高性能或大型企业级x86服务器的功率水平提升面临着诸多挑战，但也存在着诸多发展机遇。
通过采用节能技术、模块化设计、智能化管理等技术手段，可以在保证高性能的同时，实现能源的有效利用和成本的降低。
同时，还需要关注全球环保趋势，积极采用绿色计算技术，推动服务器的可持续发展。
公路养护管理办法
一、 成立养护工程公司 谈到搞好养护公司就不得不谈养护公司的成立问题。
既然我们要成立的一个人、财、物独立的市场经济主体，我们就有责任给它打下一个好的基础。
公司从成立的那一天我们就要给它好的先天条件。
（1）要建立一个完全公司法意义上的法人主体。
成立有限责任公司或股份有限责任公司。
（2）养护公司的所有制形式要合理：公司的资产结构、股权设立要符合我国的实际情况。
一定要根据当地的经济发展情况来制定。
处理好国有资产和民营资产的关系最大限度的提高资金使用效率。
所以不要以公司的所有制形式来判定公司的先进性。
国有的资产所占的比例可以大于50%，民营资产也可以控股，职工也可以是股东。
不能保守封闭也不能盲目的追求民营、实事求是因地制宜。
目前我国高速公路养护公司的三种形式无论哪种形式都要以最好的完成高速公路养护工作为基础。
（3）合作伙伴的选择：一定要选择有远见顾大局的战略合作伙伴。
合作伙伴既要看到高速公路养护工程公司的潜在市场也不能只重眼前利益。
因为高速公路是国民经济发展的重要基础设施，高速公路具有公益性、整体性，世界各国也都把公路列入社会公益事业。
高速公路具有商品的基本属性：价值和使用价值。
高速公路不具有商品的另一特性——可交换性。
而且，高速公路也不具备竞争性。
因此公路本质上不是商品，市场经济的一般规律也不适应公路事业的发展。
高速公路事业属于公益事业，高速公路事业的目的是服务整个社会，保证整个社会的正常运转。
二、 养护公司要完善经营管理 1、公司要完善各种管理制度 完成建筑企业资质就位，取得养护资质，形成与国际接轨的质量ISO9000-2001、环保ISO、安全、的运行体系。
建筑资质是参与全国建筑竞争的许可证，养护资质是行业内部的硬性规定，二者对于养护公司缺一不可。
质量、环保、安全体系是目前国际最科学的企业标准化运行体系。
企业如果建立一套符合国际的质量、环保、安全体系可以使企业的管理高效、标准、持久，而且不断改进，使企业的各种制度进入一种良性循环。
建立新的用人制度完全按企业的制度执行，干部能上能下，择优聘用；工人公平竞争，择优上岗建立择优聘用的用人制度。
传统的养护用工制度改革需进一步深化。
管养分离没从根本上彻底打破吃“大锅饭”现象，养路工人等、靠、要的思想还一定程度的存在。
要想从源头上解决这种现象，必须打破传统的用工界限，对现有的老养护工人采取工龄赎买、内退、转岗分流等办法逐步过渡到全员聘任制。
吸引一批文化水平高，有一定专业或管理知识的新型养路工人，直接引入聘任制，同时要根据不同的季节雇佣一些临时工人。
最终形成员工两种结构：一是有文化、有专长的聘任制工人；二是雇佣的临时工人，从而彻底打破传统的用工界限，实行市场化管理。
使企业甩开养路还要养闲人的不利处境。
建立完善的职工培训制度。
养路职工的素质有待于提高，知识的更新与积累没有引起重视，变成了巧活干不来，专业活干不懂的局面，这已成为今后一个时期制约公路养护发展的关键因素。
改革能否成功关键在人，所以必须在提高人的素质上下功夫，要加强养护职工的培训和学习，要对他们进行新形势、新任务、新知识、新技能的教育，更新知识，提高技能。
有一部分高速公路养护人员原来都是事业或管理机构的转岗人员养护公司一定要加强对他们的专业技术培训。
施行绩效制分配制度。
将工资与养护工程的数量、质量挂钩，按劳计酬；奖勤罚懒的分配机制。
在养护作业时，养护人员要发现问题，解决问题，这就需要相应的分配制度相支持。
干多干少都一样，干好干坏都一样，就会影响养护人员的工作积极性，直接影响高速公路的通行质量。
因小问题造成大问题，甚至让小修变中修，中修变大修，工作积极性低下，员工精神面貌涣散。
2、引进项目管理制度 高速公路养护工程作为一种野外分布的线性工程，施工面狭长，流动性大，临时工程多，容易受外界因素的干扰；特别体现在目前高速公路公路的大中修工程中，而高速公路养护工程建设本身还具有工程规模大、涉及面广、质量标准和技术要求高、施工单位和协作配合环节多等特点。
小修及日常保养更是一个工期跨度大、突发问题多、养护成本高的项目。
实行项目管理采用项目经理负责制势在必行。
一、能严把质量关。
主要体现在1、有利于质量保证体系的运行2、加强对人、材、物的控制3、控制施工环境与施工工序。
二、能有效的加强施工项目的成本管理。
体现施工项目管理本质特征，客观反映施工项目管理的核心内容，直接反映施工项目管理绩效；三、能帮助企业安全生产与文明施工。
施工项目的管理是全方位的，要求项目经营者对施工项目的质量、安全、进度、成本、文明施工等，都要纳入正规化、标准化管理，这样才能使施工项目各项工作有条不紊、顺利地进行。
施工项目的成功管理不仅对项目、对企业有良好经济效益，对国家也会产生良好的社会效益。
成功的管理，能促进项目和养护公司的发展，能推动高速公路养护市场不断前进。
三、 引进新技术新设备实现养护机械化 先进适用的养护技术，保证了高速公路的正常使用，规范、科学、高效的管理使高速公路的服务水平不断提高。
面向二十一世纪的高速公路养护管理，必须具备强大的技术支撑。
(1)利用交通地理信息系统（GIS—T）促进公路养护管理现代化。
由于交通地理信息系统可以将空间信息数字化，并使这些信息可视化，通过功能强大的软件，可使公路沿线三维空间分析直观简明，数据管理便捷高效，为公路养护和运营提供大量、及时、准确的数据信息，为公路交通的发展、科学管理和决策提供依据。
(2)利用高科技检测技术促进工程质量监测和公路养护智能化，通过利用高精度传感器、雷达技术等高科技手段，实现人工检测向自动化检测发展，由破损类检测向无损检测技术发展，使公路质量的检测、评估和病害分析更加快捷，使公路养护更加合理经济。
(3)大力推广使用国外高等级公路养护适用新技术、新材料、新工艺，提高路面耐久性，延长公路使用寿命。
（4）建立养护路段的养护档案，使施工文字化、电子化，使病害路段拥有自己的电子病历、科学的完善养护工程竣工资料的规范并实现软件管理。
从而减少养护成本。
目前，我国高等级公路建设中普遍采用的改性沥青技术、SMA路面技术、土工合成材料、乳化沥青、稀浆封层等都是发达国家在公路养护过程中发展起来的，它们的推广与使用，改善了公路桥梁等建筑的稳定性和耐久性，达到了节约能源、降低成本，实现公路交通可持续发展的目标。
养护机械化是公路现代化的必由之路，养护机械化是实现高速公路使用功能，提高服务水平的关键。
高速公路养护的主要特点是追求高效率、高质量、高效益，这要求养护机械应具有操作性好、自动化程度高、作业能力大、速度快、污染小的特点。
实现养护机械化，除了部分引进国外先进的大型综合养护机械外，必须不失时机的抢抓目前我国高等级公路大发展的机遇，立足养护机械的国产化，不断提高公路养护机械的装备率、配套率。
(1)学习、引进国外先进的机电液一体化技术、电子显微技术。
开发节能、高效、低噪声、低污染且自动化程度较高的养护机械；研究开发故障自动监控系统，提高养护机械的安全性、舒适性和易操作性。
(2)养护机械向大功率、多用途的方向发展，提高机械的使用效益，适应高等级公路安全、快捷的作业要求。
(3)引进国外先进的加工设备和工艺技术，提高养护机械的制造技术和工艺水平，提高产品质量及机械性能的可靠性，延长使用寿命。
XX省养护集团就出资2000多万人民币购买了热再生养护列车。
这种大型热再生设备采用轮式和履带式相结合的方式驱动，可以同时完成铣刨、废沥青料热再生、摊铺，配合压路机就可以完成病害路面的照面工作。
这种新设备的应用大大提高了工作效率、减少了人工劳动强度、利于环保、节约资源。
而且最可贵的是他们还在养护列车使用之后对加热部位进行了改造，更适合了具体路段的施工。
(4)加强养护机械的组织管理，组建面向社会化的养护机械租赁机
计算机分类和计算机硬件技术发展状况
按微处理器（CPU）字长分类按微处理器字长来分，微型计算机一般分为4位、8位、16位、32位和64位机几种。
（1）4位微型计算机；用4位字长的微处理器为CPU，其数据总线宽度为4位，一个字节数据要分两次来传送或处理。
4位机的指令系统简单、运算功能单一，主要用于袖珍或台式计算器、家电、娱乐产品和简单的过程控制，是微型机的低级阶段。
（2）8位微型计算机：用8位字长的微处理器作CPU，其数据总线宽度为8位。
8位机中字长和字节是同一个概念。
8位微处理器推出时，微型机在硬件和软件技术方面都已比较成熟，所以8位机的指令系统比较完善，寻址能力强，外围配套电路齐全，因而使8位机通用性强，应用宽广，广泛用于事务管理、工业生产过程的自动检测和控制、通信、智能终端、教育以及家用电器控制等领域。
（3）16位微机：用高性能的16位微处理器作CPU，数据总线宽度为16位。
由于16位微处理器不仅在集成度和处理速度、数据总线宽度、内部结构等方面比8位机有本质上的不同，由它们构成的微型机在功能和性能上已基本达到了当时的中档小型机的水平，特别是以Intel 8086为CPU的16位微型机IBM PC／XT不仅是当时相当一段时间内的主流机型，而量其用户拥有量也是世界第一，以至在设计更高档次的微机时，都要保持对他的兼容。
16位机除原有的应用领域外，还在计算机网络中扮演了重要角色。
（4）32位微机：32位微机使用32位的微处理器作CPU，这是目前的主流机型。
从应用角度看，字长32位是较理想的，它可满足了绝大部分用途的需要，包括文字、图形、表格处理及精密科学计算等多方面的需要。
典型产品有Intel ，Intel ，MC，MC、Z-等。
特别是1993年Intel公司推出Pentium微处理器之后，使32位微处理器技术进入一个崭新阶段。
他不仅继承了其前辈的所有优点而且在许多方面有新的突破，同时也满足了人们对图形图像、实时视频处理、语言识别、大流量客户机／服务器应用等应用领域日益迫切的需求。
（5）64位微机：64位微机使用64位的微处理器作CPU，这是目前的各个计算机领军公司争相开发的最新产品。
其实高档微处理器早就有了64位字长的产品。
只是价格过高，不适合微型计算机使用，通常用在工作站或服务器上。
现在，是到了64位微处理器进入微型计算机领域的时机了。
估计Intel公司和HP公司会在2003年推出他们合作研制的第一款用于微型机的64位微处理器。
相信64位微处理器会将微型计算机推向一个新的阶段。
计算机的历史 现代计算机的诞生和发展 现代计算机问世之前，计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。
早在17世纪，欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。
1642年，法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置，制成了最早的十进制加法器。
1678年，德国数学家莱布尼兹制成的计算机，进一步解决了十进制数的乘、除运算。
英国数学家巴贝奇在1822年制作差分机模型时提出一个设想，每次完成一次算术运算将发展为自动完成某个特定的完整运算过程。
1884年，巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机。
这台分析机虽然已经描绘出有关程序控制方式计算机的雏型，但限于当时的技术条件而未能实现。
巴贝奇的设想提出以后的一百多年期间，电磁学、电工学、电子学不断取得重大进展，在元件、器件方面接连发明了真空二极管和真空三极管；在系统技术方面，相继发明了无线电报、电视和雷达……。
所有这些成就为现代计算机的发展准备了技术和物质条件。
与此同时，数学、物理也相应地蓬勃发展。
到了20世纪30年代，物理学的各个领域经历着定量化的阶段，描述各种物理过程的数学方程，其中有的用经典的分析方法已根难解决。
于是，数值分析受到了重视，研究出各种数值积分，数值微分，以及微分方程数值解法，把计算过程归结为巨量的基本运算，从而奠定了现代计算机的数值算法基础。
社会上对先进计算工具多方面迫切的需要，是促使现代计算机诞生的根本动力。
20世纪以后，各个科学领域和技术部门的计算困难堆积如山，已经阻碍了学科的继续发展。
特别是第二次世界大战爆发前后，军事科学技术对高速计算工具的需要尤为迫切。
在此期间，德国、美国、英国部在进行计算机的开拓工作，几乎同时开始了机电式计算机和电子计算机的研究。
德国的朱赛最先采用电气元件制造计算机。
他在1941年制成的全自动继电器计算机Z-3，已具备浮点记数、二进制运算、数字存储地址的指令形式等现代计算机的特征。
在美国，1940～1947年期间也相继制成了继电器计算机MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。
不过，继电器的开关速度大约为百分之一秒，使计算机的运算速度受到很大限制。
电子计算机的开拓过程，经历了从制作部件到整机从专用机到通用机、从“外加式程序”到“存储程序”的演变。
1938年，美籍保加利亚学者阿塔纳索夫首先制成了电子计算机的运算部件。
1943年，英国外交部通信处制成了“巨人”电子计算机。
这是一种专用的密码分析机，在第二次世界大战中得到了应用。
1946年2月美国宾夕法尼亚大学莫尔学院制成的大型电子数字积分计算机(ENIAC)，最初也专门用于火炮弹道计算，后经多次改进而成为能进行各种科学计算的通用计算机。
这台完全采用电子线路执行算术运算、逻辑运算和信息存储的计算机，运算速度比继电器计算机快1000倍。
这就是人们常常提到的世界上第一台电子计算机。
但是，这种计算机的程序仍然是外加式的，存储容量也太小，尚未完全具备现代计算机的主要特征。
新的重大突破是由数学家冯·诺伊曼领导的设计小组完成的。
1945年3月他们发表了一个全新的存储程序式通用电子计算机方案—电子离散变量自动计算机(EDVAC)。
随后于1946年6月，冯·诺伊曼等人提出了更为完善的设计报告《电子计算机装置逻辑结构初探》。
同年7～8月间，他们又在莫尔学院为美国和英国二十多个机构的专家讲授了专门课程《电子计算机设计的理论和技术》，推动了存储程序式计算机的设计与制造。
1949年，英国剑桥大学数学实验室率先制成电子离散时序自动计算机(EDSAC)；美国则于1950年制成了东部标准自动计算机(SFAC)等。
至此，电子计算机发展的萌芽时期遂告结束，开始了现代计算机的发展时期。
在创制数字计算机的同时，还研制了另一类重要的计算工具——模拟计算机。
物理学家在总结自然规律时，常用数学方程描述某一过程；相反，解数学方程的过程，也有可能采用物理过程模拟方法，对数发明以后，1620年制成的计算尺，己把乘法、除法化为加法、减法进行计算。
麦克斯韦巧妙地把积分(面积)的计算转变为长度的测量，于1855年制成了积分仪。
19世纪数学物理的另一项重大成就——傅里叶分析，对模拟机的发展起到了直接的推动作用。
19世纪后期和20世纪前期，相继制成了多种计算傅里叶系数的分析机和解微分方程的微分分析机等。
但是当试图推广微分分析机解偏微分方程和用模拟机解决一般科学计算问题时，人们逐渐认识到模拟机在通用性和精确度等方面的局限性，并将主要精力转向了数字计算机。
电子数字计算机问世以后，模拟计算机仍然继续有所发展，并且与数字计算机相结合而产生了混合式计算机。
模拟机和混合机已发展成为现代计算机的特殊品种，即用在特定领域的高效信息处理工具或仿真工具。
20世纪中期以来，计算机一直处于高速度发展时期，计算机由仅包含硬件发展到包含硬件、软件和固件三类子系统的计算机系统。
计算机系统的性能—价格比，平均每10年提高两个数量级。
计算机种类也一再分化，发展成微型计算机、小型计算机、通用计算机(包括巨型、大型和中型计算机)，以及各种专用机(如各种控制计算机、模拟—数字混合计算机)等。
计算机器件从电子管到晶体管，再从分立元件到集成电路以至微处理器，促使计算机的发展出现了三次飞跃。
在电子管计算机时期(1946～1959)，计算机主要用于科学计算。
主存储器是决定计算机技术面貌的主要因素。
当时，主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型，通常按此对计算机进行分类。
到了晶体管计算机时期(1959～1964)，主存储器均采用磁心存储器，磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器。
不仅科学计算用计算机继续发展，而且中、小型计算机，特别是廉价的小型数据处理用计算机开始大量生产。
1964年，在集成电路计算机发展的同时，计算机也进入了产品系列化的发展时期。
半导体存储器逐步取代了磁心存储器的主存储器地位，磁盘成了不可缺少的辅助存储器，并且开始普遍采用虚拟存储技术。
随着各种半导体只读存储器和可改写的只读存储器的迅速发展，以及微程序技术的发展和应用，计算机系统中开始出现固件子系统。
20世纪70年代以后，计算机用集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模的水平，微处理器和微型计算机应运而生，各类计算机的性能迅速提高。
随着字长4位、8位、16位、32位和64位的微型计算机相继问世和广泛应用，对小型计算机、通用计算机和专用计算机的需求量也相应增长了。
微型计算机在社会上大量应用后，一座办公楼、一所学校、一个仓库常常拥有数十台以至数百台计算机。
实现它们互连的局部网随即兴起，进一步推动了计算机应用系统从集中式系统向分布式系统的发展。
在电子管计算机时期，一些计算机配置了汇编语言和子程序库，科学计算用的高级语言FORTRAN初露头角。
在晶体管计算机阶段，事务处理的COBOL语言、科学计算机用的ALGOL语言，和符号处理用的LISP等高级语言开始进入实用阶段。
操作系统初步成型，使计算机的使用方式由手工操作改变为自动作业管理。
进入集成电路计算机发展时期以后，在计算机中形成了相当规模的软件子系统，高级语言种类进一步增加，操作系统日趋完善，具备批量处理、分时处理、实时处理等多种功能。
数据库管理系统、通信处理程序、网络软件等也不断增添到软件子系统中。
软件子系统的功能不断增强，明显地改变了计算机的使用属性，使用效率显著提高。
在现代计算机中，外围设备的价值一般已超过计算机硬件子系统的一半以上，其技术水平在很大程度上决定着计算机的技术面貌。
外围设备技术的综合性很强，既依赖于电子学、机械学、光学、磁学等多门学科知识的综合，又取决于精密机械工艺、电气和电子加工工艺以及计量的技术和工艺水平等。
外围设备包括辅助存储器和输入输出设备两大类。
辅助存储器包括磁盘、磁鼓、磁带、激光存储器、海量存储器和缩微存储器等；输入输出设备又分为输入、输出、转换、、模式信息处理设备和终端设备。
在这些品种繁多的设备中，对计算机技术面貌影响最大的是磁盘、终端设备、模式信息处理设备和转换设备等。
新一代计算机是把信息采集存储处理、通信和人工智能结合在一起的智能计算机系统。
它不仅能进行一般信息处理，而且能面向知识处理，具有形式化推理、联想、学习和解释的能力，将能帮助人类开拓未知的领域和获得新的知识。
二级缓存是什么意思？
二级缓存又叫l2 cache，它是处理器内部的一些缓冲存储器，其作用跟内存一样。
它是怎么出现的呢？ 要上溯到上个世纪80年代，由于处理器的运行速度越来越快，慢慢地，处理器需要从内存中读取数据的速度需求就越来越高了。
然而内存的速度提升速度却很缓慢，而能高速读写数据的内存价格又非常高昂，不能大量采用。
从性能价格比的角度出发，英特尔等处理器设计生产公司想到一个办法，就是用少量的高速内存和大量的低速内存结合使用，共同为处理器提供数据。
这样就兼顾了性能和使用成本的最优。
而那些高速的内存因为是处于cpu和内存之间的位置，又是临时存放数据的地方，所以就叫做缓冲存储器了，简称“缓存”。
它的作用就像仓库中临时堆放货物的地方一样，货物从运输车辆上放下时临时堆放在缓存区中，然后再搬到内部存储区中长时间存放。
货物在这段区域中存放的时间很短，就是一个临时货场。
最初缓存只有一级，后来处理器速度又提升了，一级缓存不够用了，于是就添加了二级缓存。
二级缓存是比一级缓存速度更慢，容量更大的内存，主要就是做一级缓存和内存之间数据临时交换的地方用。
现在，为了适应速度更快的处理器p4ee，已经出现了三级缓存了，它的容量更大，速度相对二级缓存也要慢一些，但是比内存可快多了。
缓存的出现使得cpu处理器的运行效率得到了大幅度的提升，这个区域中存放的都是cpu频繁要使用的数据，所以缓存越大处理器效率就越高，同时由于缓存的物理结构比内存复杂很多，所以其成本也很高。
大量使用二级缓存带来的结果是处理器运行效率的提升和成本价格的大幅度不等比提升。
举个例子，服务器上用的至强处理器和普通的p4处理器其内核基本上是一样的，就是二级缓存不同。
至强的二级缓存是2mb～16mb，p4的二级缓存是512kb，于是最便宜的至强也比最贵的p4贵，原因就在二级缓存不同。
即l2 cache。
由于l1级高速缓存容量的限制，为了再次提高cpu的运算速度，在cpu外部放置一高速存储器，即二级缓存。
工作主频比较灵活，可与cpu同频，也可不同。
cpu在读取数据时，先在l1中寻找，再从l2寻找，然后是内存，在后是外存储器。
所以l2对系统的影响也不容忽视。
cpu缓存（cache memory）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快。
在缓存中的数据是内存中的一小部分，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，提高了处理器效能。
英特尔公司在推出pentium 4处理器时，用新增的一种一级追踪缓存替代指令缓存，容量为12kμops，表示能存储12k条微指令。
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核心不变化的情况下，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缓存(cache)大小是cpu的重要指标之一，其结构与大小对cpu速度的影响非常大。
简单地讲，缓存就是用来存储一些常用或即将用到的数据或指令，当需要这些数据或指令的时候直接从缓存中读取，这样比到内存甚至硬盘中读取要快得多，能够大幅度提升cpu的处理速度。
所谓处理器缓存，通常指的是二级高速缓存，或外部高速缓存。
即高速缓冲存储器，是位于cpu和主存储器dram(dynamic ram)之间的规模较小的但速度很高的存储器，通常由sram（静态随机存储器）组成。
用来存放那些被cpu频繁使用的数据，以便使cpu不必依赖于速度较慢的dram（动态随机存储器）。
l2高速缓存一直都属于速度极快而价格也相当昂贵的一类内存，称为sram(静态ram)，sram(static ram)是静态存储器的英文缩写。
由于sram采用了与制作cpu相同的半导体工艺，因此与动态存储器dram比较，sram的存取速度快，但体积较大，价格很高。
处理器缓存的基本思想是用少量的sram作为cpu与dram存储系统之间的缓冲区，即cache系统。
以及更高档微处理器的一个显著特点是处理器芯片内集成了sram作为cache，由于这些cache装在芯片内，因此称为片内cache。
486芯片内cache的容量通常为8k。
高档芯片如pentium为16kb，power pc可达32kb。
pentium微处理器进一步改进片内cache，采用数据和双通道cache技术，相对而言，片内cache的容量不大，但是非常灵活、方便，极大地提高了微处理器的性能。
片内cache也称为一级cache。
由于486，586等高档处理器的时钟频率很高，一旦出现一级cache未命中的情况，性能将明显恶化。
在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加cache，称为二级cache。
二级cache实际上是cpu和主存之间的真正缓冲。
由于系统板上的响应时间远低于cpu的速度，如果没有二级cache就不可能达到486，586等高档处理器的理想速度。
二级cache的容量通常应比一级cache大一个数量级以上。
在系统设置中，常要求用户确定二级cache是否安装及尺寸大小等。
二级cache的大小一般为128kb、256kb或512kb。
在486以上档次的微机中，普遍采用256kb或512kb同步cache。
所谓同步是指cache和cpu采用了相同的时钟周期，以相同的速度同步工作。
相对于异步cache，性能可提高30%以上。
目前，pc及其服务器系统的发展趋势之一是cpu主频越做越高，系统架构越做越先进，而主存dram的结构和存取时间改进较慢。
因此，缓存（cache）技术愈显重要，在pc系统中cache越做越大。
广大用户已把cache做为评价和选购pc系统的一个重要指标。
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