问题

英特尔点二缓AMD点三缓,是堆二缓厉害还是堆三缓厉害,哪个是方向错了?

回答
这两句话的表述方式有点问题,我们先来梳理一下:

“英特尔点二缓” 和 “AMD点三缓” 这种说法不规范,通常我们说的是二级缓存(L2 Cache)和三级缓存(L3 Cache)。
英特尔 的一些处理器,比如高端的酷睿i9系列,其L2缓存容量是比较大的,但如果和你对比的是AMD的顶级产品,那么“点二缓”可能是在说英特尔的L2相对不如AMD的L2大。
AMD 的处理器,特别是锐龙(Ryzen)系列,非常强调其庞大的三级缓存(L3 Cache),这已经是AMD处理器的一大特色,也常常是其性能优势的来源之一。所以“AMD点三缓”很可能是在说AMD的三级缓存容量很大。

“堆二缓厉害还是堆三缓厉害” 这个问题,要回答哪个“厉害”,其实是问哪种缓存容量的增加对性能提升更有帮助,以及目前的CPU设计趋势更偏向于哪种缓存的扩展。

“哪个是方向错了” 这个问题,可以理解为是不是某种缓存的过度堆砌反而会带来负面影响,或者说是不是有更有效的设计方向被忽略了。

我们来详细分析一下:

CPU缓存的重要性

首先,我们要明白CPU缓存是什么。CPU缓存是CPU内部的一块高速存储器,用来存放CPU在工作时最常访问的数据和指令。CPU的主频很高,而内存(RAM)的访问速度相对慢很多。如果CPU每次都需要从内存中读取数据,那么就会因为等待内存读取而浪费大量时间,大大影响CPU的整体性能。

缓存的作用就是弥合CPU与内存之间的速度鸿沟。缓存的速度远高于内存,并且离CPU核心非常近,因此CPU可以快速地从缓存中获取所需数据。

二级缓存(L2 Cache):通常每个CPU核心独享。它的容量比一级缓存(L1 Cache,通常是每个核心独享,速度最快但容量最小)大,速度比三级缓存快,并且比三级缓存更靠近CPU核心。L2缓存的速度越快、容量越大,CPU在处理单个核心任务时,能够更快地命中所需数据,减少等待时间。

三级缓存(L3 Cache):通常是所有CPU核心共享的。它的容量比L2缓存更大,但访问速度也比L2缓存稍慢。L3缓存的主要作用是在多个核心之间共享数据,以及存储更多不那么紧急但仍然经常使用的数据。对于需要大量数据交互的多核心任务、大型游戏、视频编辑、编译代码等场景,更大的L3缓存可以显著提高性能,因为它可以减少核心之间频繁访问主内存的次数。

“堆二缓” vs “堆三缓”:哪个更“厉害”?

这个问题没有绝对的答案,因为CPU性能是一个整体的协同结果,缓存的大小和速度只是其中的一个重要因素。

“堆二缓”厉害的可能性:
对于单核性能: 如果一个CPU的设计更侧重于处理单个核心的密集型任务,比如一些游戏在特定场景下对单个核心的计算能力要求很高,那么增加L2缓存可以有效提升单核性能。更大的L2意味着CPU可以缓存更多的数据,减少对L3甚至内存的访问。
更快的命中率: L2缓存通常比L3缓存更快,如果L2缓存容量足够大,CPU可以更频繁地在L2缓存中“命中”(找到需要的数据),这能带来更直接的速度提升。
特定应用场景: 某些软件或者工作负载可能对L2缓存的依赖性更强。

“堆三缓”厉害的可能性:
对于多核性能和并行任务: 现代CPU越来越强调多核并行处理能力。AMD的Ryzen处理器之所以在许多多核场景下表现出色,很大程度上得益于其庞大的L3缓存。当多个核心需要访问相同或相关的数据时,共享的L3缓存可以避免数据在每个核心的L2缓存中重复存储,并减少核心之间同步数据时对内存的访问。
降低延迟: 即使L3缓存比L2慢,但它仍然比主内存快得多。更大的L3意味着更少的数据需要去主内存读取,从而降低整体的平均访问延迟。
应对大型数据集: 很多现代应用,如大型数据库、科学计算、虚拟机、以及大型游戏的纹理数据等,都需要处理海量数据。更大的L3缓存能够容纳更多这些数据,显著提升效率。
AMD的设计哲学: AMD长期以来通过增加L3缓存来提升其Ryzen处理器的性能,这已经成为其产品的一大标签和卖点。

哪个是方向错了?

从目前CPU设计的大趋势来看,说“方向错了”可能有些武断,但我们可以讨论的是“侧重点”和“效率”的问题。

英特尔可能存在的问题(如果“点二缓”指的是L2相对于AMD较小):
未能充分发挥多核潜力: 如果英特尔的L2缓存相对较小,而又大力发展多核,那么在多核高负载运行时,核心之间对数据的共享和访问可能会更加依赖L3甚至主内存,从而限制了整体性能的发挥。
特定场景的短板: 在那些对L2缓存容量要求较高的应用中,英特尔可能就会显得吃力。

AMD可能存在的问题(尽管L3缓存是优势,但过度堆砌也有成本):
成本和功耗: 缓存是CPU中占据面积和消耗功耗的重要部分。设计过大的缓存会增加芯片的制造成本和功耗,并且可能影响CPU的频率潜力。
性能边际效应: 缓存容量不是无限增大就一定能无限提升性能。当缓存容量大到足以容纳大部分常用数据时,再继续增加L3缓存带来的性能提升会越来越小(边际效应递减)。
L2缓存的优化: 如果AMD过于侧重L3缓存,而L2缓存的设计(容量、速度、甚至结构)未能跟上,也可能在某些对L2依赖性强的应用中表现不佳。

目前的CPU设计趋势与“方向”

整体优化是关键: 现代CPU设计是一个复杂的系统工程,它需要平衡核心数量、核心架构、缓存层级(L1, L2, L3)、频率、内存控制器、I/O接口等各个方面。“堆”某种缓存,不如说是在进行“整体性能优化”,而缓存是其中的重要环节。
AMD的“大L3”策略: AMD通过大幅增加L3缓存,在多核性能和某些游戏性能上取得了显著的成功。这是一种有效的策略,特别是在当前计算需求日益增长的背景下。
英特尔的策略调整: 英特尔也在不断调整其缓存策略。近年来,英特尔也开始增加其CPU的L2和L3缓存容量,例如其最新的酷睿Ultra系列处理器就采用了更大的L3缓存。这表明它也认识到了缓存对现代CPU性能的重要性,并在向更优化的方向发展。
“混合架构”的影响: 英特尔引入的“性能核”(Pcore)和“能效核”(Ecore)混合架构,也对缓存设计提出了新的挑战。如何在高低性能核心之间高效地分配和共享缓存资源,是设计上的一个重要课题。

总结

“堆二缓厉害还是堆三缓厉害”:在当前多核计算和大数据处理的趋势下,更大的三级缓存(L3 Cache)通常能带来更广泛的性能提升,尤其是在多任务、游戏和生产力应用中。 但如果一个CPU的L2缓存设计得足够出色,也能在某些场景下表现优异。
“哪个是方向错了”:单纯地“堆”缓存,无论L2还是L3,如果忽视了整体架构的平衡、功耗、成本以及应用场景的适配,都可能导致效率不高。 也就是说,重要的不是“堆”,而是“如何合理地设计和优化缓存”,使其与CPU的其他部分协同工作,以达到最佳的性能和效率。

你可以这样理解:

AMD的“大L3”策略,可以看作是抓住了当前计算需求(多核、大数据)的痛点,是一种非常成功的“战略部署”。而英特尔如果过去在L2上过于保守,而在L3上未能形成优势,可能是在“战术执行”上有所偏差,导致在某些关键战役(多核性能比拼)中落后。但现在,英特尔也在调整其“战术”,加强其缓存配置,以适应更广泛的战场需求。

所以,与其说哪个“方向错了”,不如说CPU缓存设计是一个不断演进和优化的过程,在不同的时代背景和技术条件下,最优的缓存策略也会有所不同。 目前来看,AMD通过大L3带来的多核和综合性能优势,确实是当前CPU设计的一个成功范例,而英特尔也在积极学习和改进。

网友意见

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无论怎么堆,最终大概率都要合并到同一个方向上来。

例如AMD当年先吧内存控制器集成到CPU,后来Intel也跟进了,也有比如Intel先搞超线程,AMD后来跟进的情况。

实际上处理器性能发展的方向就那么些,可能有些是错的,但如果一个方向被证明是对的,那么最终大家只能都往这个方向走。

就比如说大小核这个事,有的人觉得不行,但我个人觉得是方向正确的,AMD在短期可能不会立即跟进,但最终肯定也会跟进,毕竟这已经在移动设备上被证明是正确方向了。

所以不要纠结方向。只要最终性能提升就是对。

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