英特尔智能高速缓存技术

鸿扬盛世

英特尔智能高速缓存技术
　　英特尔智能高速缓存技术（Intel Advanced Smart Cache）是2006年推出的英特尔酷睿微架构中所包含的5大革新技术之一，它专为多核心处理器设计，能够让每一个内核动态地利用高达100％的可用二级缓存资源，并同时以更高的吞吐率从高速缓存中获取数据，从而有效加强了多核心架构的执行效率，增加绝对性能和每瓦特性能。
　　英特尔智能高速缓存技术的前身——Smart Cache
　　英特尔第一代双核心处理器设计只是单纯地把两颗核心封装在一起，并分享同一个FSB带宽，当其中一颗核心使用FSB时，另一颗便需要等待另一颗的完成才能使用FSB，加上英特尔FSB设计是单向存取，同时还需要通过北桥来读取系统内存资料，以上种种因素均严重加重了FSB的工作量。此外由于两颗核心没有直接沟通的桥梁，所以当两颗核心工作量不平均时，如其中一颗核心工作量过少，L2 Cache没有被有效地应用，但另一颗核心的L2 Cache却因工作量过重，L2 Cache容量没法应付而需要传取系统内存，更关键的是它并无法直接借用另一颗核心的L2 Cache空间，只能经过FSB及北桥才能达到目的，在这一过程中便会出现严重的读取延迟，大幅度降低整个处理器的执行效率。
　　在意识到上文所说的问题之后，英特尔在酷睿微架构的前身—— 移动平台的Yonah处理器中首次提出Smart Cache的概念，其最主要的特点就是通过处理器核心内部的Shared Bus Router让两个内核共享相同的二级缓存，也就是说当CPU 1运算完毕后把结果存在二级缓存时，CPU 0便可通过Shared Bus Router读取CPU 1放在共用二级缓存上资料，大幅减低读取上的延迟并减少使用FSB带宽，从而减轻FSB带宽的压力，此外Shared Bus Router还会为双核心使用FSB传输进行排序，新加入的Bandwidth Adaptation机制改善了双核心共用FSB时的效率，减少不必要的延迟，提升不同内核协作的效率。
　　英特尔智能高速缓存技术的特点与革新
　　以之前Yonah处理器中的Smart Cache为基础，英特尔在2006年推出的酷睿微架构中发布了英特尔智能高速缓存技术（Intel Advanced Smart Cache）。与之前的Smart Cache不同的是，酷睿微架构进一步加强了Prefetch（预读取）缓存的能力，每颗内核均拥有3个独立预读取机制 （两个数据段和一个索引段） 和两个2及缓存预读取机制，从而让不同内核更加“聪明”的 运用二级缓存资源，大幅提高了二级高速缓存的命中率从而提升整体的执行效率。
　　此外，在英特尔智能高速缓存技术中，每个核心都可以动态支配全部二级高速缓存。当某一个内核当前对缓存的利用较低时，另一个内核就可以动态增加占用二级缓存（L2高速缓存）的比例。甚至当其中的一个内核关闭时，仍可以保持全部缓存在工作状态，另外也可以根据需求关闭部分缓存来降低功耗。

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