Level-1-Cache (L1-Cache):
- Level-1-Cache ist der kleinste und schnellste Cache, der aus einer kleinen Menge statischen RAM (SRAM) besteht, der in die CPU integriert ist.
- Es befindet sich in der Regel auf demselben Chip wie die CPU, was extrem kurze Datenzugriffszeiten ermöglicht.
– Normalerweise ist der L1-Cache in zwei separate Abschnitte unterteilt, einen für Anweisungen und einen für Daten, um die Leistung zu verbessern und Cache-Kohärenzprobleme zu reduzieren.
- Aufgrund seiner geringen Größe enthält der L1-Cache normalerweise nur kürzlich verwendete Daten oder Code und wird ständig aktualisiert und aktualisiert, um die Effizienz zu maximieren.
Level-2-Cache (L2-Cache):
– Der Level-2-Cache ist größer als der L1-Cache, aber immer noch kleiner als der L3-Cache.
- Es wird im Allgemeinen mit SRAM aufgebaut, aber einige Systeme verwenden möglicherweise eine Kombination aus SRAM und dynamischem RAM (DRAM), um Kosten und Leistung in Einklang zu bringen.
– Der L2-Cache fungiert als sekundäre Speicherebene für Daten und Anweisungen, die nicht im L1-Cache gefunden werden.
- Normalerweise ist der L2-Cache in den Chip der CPU integriert oder befindet sich sehr nahe daran, aber nicht direkt auf dem CPU-Chip selbst, was bedeutet, dass er im Vergleich zum L1-Cache etwas längere Zugriffszeiten hat.
- Der L2-Cache reduziert auch die Häufigkeit des Zugriffs auf den langsameren L3-Cache oder Hauptspeicher.
Level-3-Cache (L3-Cache):
- Der Level-3-Cache ist der größte der drei Level und findet sich nur in bestimmten Hochleistungscomputersystemen, wie z. B. Gaming-PCs und Servern.
- Die Größe kann zwischen einigen Megabyte (für Low-End-Systeme) und mehreren zehn Megabyte (für High-End-Systeme) liegen.
– Der L3-Cache wird normalerweise mit DRAM erstellt, wodurch er langsamer als L1- und L2-Caches, aber immer noch schneller als der Hauptspeicher ist.
- Der Hauptzweck des L3-Cache besteht darin, die Häufigkeit des Zugriffs auf den viel langsameren Hauptspeicher zu reduzieren und zusätzliche Bandbreite für datenintensive Anwendungen und Aufgaben wie Videobearbeitung oder umfangreiche wissenschaftliche Simulationen bereitzustellen.
– Normalerweise wird der L3-Cache von allen Kernen innerhalb eines Mehrkern- oder Multiprozessorsystems gemeinsam genutzt, sodass alle Kerne auf die zwischengespeicherten Daten aus einem größeren Pool zugreifen können.