在今天的个人电脑中,各级缓存扮演着不可或缺的重要角色。大家都知道,缓存在高速的CPU与低速的内存之间起着重要的缓冲作用。但是缓存能否发挥最大功效,却取决于所执行的应用程序的代码以及数据的大小能否完全容纳于缓存之中。当运行中的指令代码与数据能完全容纳于缓存之中时,由于只需与高速的CPU交换数据,缓存将发挥最大的功效;而反之,当代码与数据大于缓存的最大容量时,由于必须与速度较慢的内存交换数据,就会导致缓存的存取速度也慢下来。因此,缓存的容量是越大越好的,CPU内置的一级缓存尽管速度最快,但由于成本原因无法做得太大,这就使二级缓存(L2缓存)显得格外重要。目前市面上流通的主板上大都装有256KB或512KB的L2缓存,最多也不过1MB。大家可能注意到,大多数BENCHMARK的测试结果与实际使用中的效果并不相符。这是因为绝大多数测试程序都小于L2缓存的容量,因而使用了L2缓存的测试结果单纯地反映了CPU的快慢。而在实际操作中,大多数应用程序都超出了L2缓存的容量,这就制约了缓存效应的发挥,导致了理论上应该快很多的系统实际使用时并不比慢的系统快多少的矛盾现象。
例如,大家现在阅读这篇文章所用的浏览器和我写这篇文章所用的文字处理软件的指令代码都是以MB为单位的,这就无法保证运行他们时缓存能以最高效率发挥作用。大家可能认为诸如记事本之类的“小”程序运行时,缓存理应发挥最大效能,可实际上只要是在中文环境下运行,就都必须经过繁重的代码变换(英文下则不必),仅此一项就足以超出缓存的最大容量,换而言之就是中文环境本身制约了缓存效应的发挥。Intel的新Pentium
II级CPU celeron之所以省略了L2缓存,除了成本方面的原因之外,还从另一个侧面证实了L2缓存尽管成本高昂,但效果并不尽人意。的确,在各种BENCHMARK中,celeron所取得的成绩低于同主频的Pentium
II,这也正是celeron发售之初,被斥为“与时代潮流背道而驰”的原因。然而如果以专门用于低价位的系统为前提来考虑的话,恐怕它的诸多优点会比不带L2缓存这一缺点更为人们所重视。毕竟,它的价格几乎仅为Pentium
II的一半,且性能至少高于MMX Pentium/200,并对应Slot1(也就是说待目前的高档CPU降价后可以较容易地升级),当然还有一个最大的优点:耐超频。考虑到上述几点,似乎Intel推出celeron也是有一定根据的。为了显示实际使用中L2缓存并没有想象中那么重要,让我们用Intel的MediaBenchmark来做一次测试。Intel的MediaBenchmark在常见测试程序中是被公认为代码和数据最为庞大的。在MMX
Pentium/200、PB SRAM 256KB、内存64MB的环境下,使用L2缓存时的得分是145.78,而关闭L2缓存时则为115.69,如何看待这26%的差值,可就仁者见仁,智者见智了。
看到这里,您可能会想:既然如此,还要L2缓存干吗?索性省了得了!但实际上,L2缓存对提高系统(尤其是Pentium
II等高速系统)的速度,还是有着不可忽视的作用的,CPU越快的系统,受内存读写速度制约越大,因而受L2缓存的影响也越大。例如,Pentium
II/266在打开L2缓存时,CPUMark32的值为654,而L2缓存关闭的话,则仅剩下345,落幅竟达47%。可以认为,这个数值反映了内存之慢对高速CPU运行速度的影响之大。在Pentium
II中,L2缓存是以CPU内频的一半作为缓存的运行速度(这也正是Pentium
II的先进之处),与以CPU外频为L2缓存运行速度的Soket7系统相比,L2缓存对系统性能影响较大似乎是理所当然的。那么Soket7系统的情况又如何呢?在Soket7系统中,已有L2缓存超过1MB的产品出现,既然L2缓存按CPU的外频工作,那么只要适当地提高外频,就有可能在很大程度上改善内存的存取速度慢这一“瓶颈”。让我们再做一个测试,使用ASUSTek
SP98AGP-X(L2缓存1MB)+MMX Pentium/270(90*3)与Pentium II/266做比较。前者在Intel
MediaBenchmark中得分为352.7(遗憾的是WinBench动不了),后者为336.06。尽管二者内频接近,但一方的L2缓存是133Mhz下的512KB,另一方则是90Mhz下的1MB,最后是L2缓存容量大而速度慢的战胜了速度快而容量小的。这个结果说明,L2缓存本身的容量比速度对系统性能的影响更大,并证明Soket7系统只要配置得当,仍有超过Pentium
II的可能。
综上所述,越快的系统,性能受L2缓存影响越大,而较慢的系统中L2缓存的影响相对小些,因此在低价位的(较慢的)系统中,可以考虑省略L2缓存以追求更高的性价比;而为了提高高速系统中L2缓存的效能,与其提高其运行速度,不如增大其容量,这一点在Soket7系统中尤其明显。