簡介
三級緩存是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存，在擁有三級緩存的CPU中，隻有約5%的數據需要從内存中調用，這進一步提高了CPU的效率。其運作原理在于使用較快速的儲存裝置保留一份從慢速儲存裝置中所讀取數據且進行拷貝，當有需要再從較慢的儲存體中讀寫數據時，緩存(cache)能夠使得讀寫的動作先在快速的裝置上完成，如此會使系統的響應較為快速。
三級緩存，它的構造和一級緩存一樣，是數據的輸出緩存，作為輸出接口與外部計算機進行通信。為了不使數據在輸入緩存丢數，設定輸入的高速數據在輸入緩存中達到10Byte後，就會存入二級緩存，使容量更大的二級緩存作為主要的存儲緩存;而隻有接到讀數請求後，二級緩存才會将數據寫入輸出緩存，輸出緩存中有512Byte數據時，數據就會上傳到計算機，所以将輸入和輸出緩存容量設置為2KByte，緩存容量有較大的冗餘量，不會存在溢出問題。
緩存介紹
電腦緩存是當cpu在讀取數據的時候，先是從緩存文件中查找，然後找到之後會自動讀取，再輸入到cpu進行處理，當然如果沒有在緩存中找到對應的緩存文件的話，那麼就會從内存中讀取并且傳輸給cpu來處理。當然這樣的話需要一定的時間所以會很慢。等cpu處理之後，就很快把這個數據所在的數據塊保存在緩存文件中，這樣的話在以後讀取這項數據的時候就直接在緩存中進行，不要重複在内存中調用并讀取數據了。
緩存大小也是CPU的重要指标之一，而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大，CPU内緩存的運行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大于系統内存和硬盤。實際工作時，CPU往往需要重複讀取同樣的數據塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部讀取數據的命中率，而不用再到内存或者硬盤上尋找，以此提高系統性能。但是出于CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。
緩存分類
一級緩存都内置在CPU内部并與CPU同速運行，可以有效的提高CPU的運行效率。一級緩存越大，CPU的運行效率越高，但受到CPU内部結構的限制，一級緩存的容量都很小。
二級緩存，它是為了協調一級緩存和内存之間的速度。cpu調用緩存首先是一級緩存，當處理器的速度逐漸提升，會導緻一級緩存就供不應求，這樣就得提升到二級緩存了。二級緩存它比一級緩存的速度相對來說會慢，但是它比一級緩存的空間容量要大。主要就是做一級緩存和内存之間數據臨時交換的地方用。
三級緩存是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存，在擁有三級緩存的CPU中，隻有約5%的數據需要從内存中調用，這進一步提高了CPU的效率。其運作原理在于使用較快速的儲存裝置保留一份從慢速儲存裝置中所讀取數據并進行拷貝，當有需要再從較慢的儲存體中讀寫數據時，緩存(cache)能夠使得讀寫的動作先在快速的裝置上完成，如此會使系統的響應較為快速。
三級緩存分類
Cache（三級緩存），分為兩種，早期的是外置，以後的升級産品都是内置的。而它的實際作用即是，L3緩存的應用可以進一步降低内存延遲，同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低内存延遲和提升大數據量計算能力對遊戲軟件都很有幫助。而在服務器領域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。如具有較大L3緩存的配置利用物理内存會更有效，故它比較慢的磁盤I/O子系統可以處理更多的數據請求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行為及較短消息和處理器隊列長度。
其實最早的L3緩存被應用在AMD發布的K6-III處理器上，當時的L3緩存受限于制造工藝，并沒有被集成進芯片内部，而是集成在主闆上。在隻能夠和系統總線頻率同步的L3緩存同主内存其實差不了多少。後來使用L3緩存的是英特爾為服務器市場所推出的Itanium處理器。接着就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MBL3緩存的Itanium2處理器，和以後24MBL3緩存的雙核心Itanium2處理器。
但基本上L3緩存對處理器的性能提高顯得不是很重要，如配備1MBL3緩存的XeonMP處理器卻仍然不是Opteron的對手，由此可見前端總線的增加，要比緩存增加帶來更有效的性能提升。
二級緩存價格
首先來算一筆小賬（2009年02月），關于Intel處理器的二級緩存：
二級緩存512K的賽揚雙核E1200隻要270元，二級緩存1M的奔騰雙核E2140售價為370元，需要花費100元來購買這額外的512K緩存；二級緩存2M的酷睿2E4300或者奔騰雙核E5200的售價在550元以上，這就意味着得再出200元來購買這額外的1M二級緩存；二級緩存3M的酷睿2E7200售價750元，又得掏出200元來購買這額外的1M二級緩存；二級緩存4M/6M的酷睿2系列處理器依次類推……
不管酷睿2、奔騰雙核還是賽揚雙核，它們的核心架構其實是完全相同的，頻率可以随意更改，唯一不同的就是二級緩存。可以毫不誇張地說，Intel就是在賣二級緩存，200塊錢1M。
事實上曆年來Intel都是通過二級緩存的大小來劃分産品線，初期隻有奔騰和賽揚兩種規格，到了酷睿2時代Intel達到了登峰造極的境界：僅僅是雙核産品就擁有512K、1M、2M、3M、4M、6M多達六個版本，四核産品也有4M、6M、8M、12M四個版本，令人眼花缭亂！Intel細分産品線的策略在每個價位都提供了優秀的産品，但也給廣大用戶制造了前所未有的困惑：到底多大二級緩存才夠用？
二級緩存發展
縱觀英特爾處理器的發展，且不論核心架構如何改變，以級數增長的二級緩存是最直觀的。奔騰4時代0.18微米工藝的Willamette擁有256K二級緩存，0.13微米的Northwood核心擁有512K，後期0.09微米的Prescott一度增大到1M。到了酷睿時代，在架構發生了翻天覆地的變化的同時，65納米工藝讓二級緩存再次翻倍，即便是剛推出時低端酷睿的代表Allendale核心，二級緩存也達到了2M，高端酷睿更是擁有4M的二級緩存。進入45nm工藝後，二級緩存的容量進一步加大，高端E8X00系列二級緩存達到了驚人的6M，低端E7X00也達到了3M之多，至此Intel從512K到6M甚至12M實現了二級緩存的“無縫銜接”。
市場中沒有永遠的落後者，當AMD進入45nm時代，PhenomII的到來，AMD也能通過核心數量和緩存的搭配，設計出定位不同市場的CPU。
對性能的影響
而三級緩存對性能影響時高時低。在遊戲方面，提升三級緩存的容量對遊戲的性能影響很大，雖然對一般家用機沒有什麼用，但是如果是網吧機或者是發燒機提升三級緩存的容量還是會有顯著的性能提升的。雖然三級緩存也能為PC帶來顯著的性能提升，但畢竟三級緩存是作用于服務器的，對PC來說，三級緩存還是隻能做個輔助作用，在其他參數相同的情況下，三級緩存容量越大，則性能更好，如果其他參數不相同的話，這時三級緩存的作用就不明顯了。
不管三級緩存的作用大不大，它畢竟也是為電腦發展作出貢獻的參數之一。
發展曆程
最早的L3緩存被應用在AMD發布的K6-III處理器上，當時的L3緩存受限于制造工藝，并沒有被集成進芯片内部，而是集成在主闆上。在隻能夠和系統總線頻率同步的L3緩存同主内存其實差不了多少。後來使用L3緩存的是英特爾為服務器市場所推出的Itanium處理器。接着就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MBL3緩存的Itanium2處理器，和以後24MBL3緩存的雙核心Itanium2處理器。
但基本上L3緩存對處理器的性能提高顯得不是很重要，比方配備1MBL3緩存的XeonMP處理器卻仍然不是Opteron的對手，由此可見前端總線的增加，要比單純增加緩存帶來更有效的性能提升。
縱觀AMDPhenom處理器的發展，核心架構的改進相對有限，而三級緩存的變化是最直觀的。從早期Phenom的2MB三級緩存，猛增至PhenomII的6MB三級緩存，而為了市場的需要，又推出了采用PhenomII架構但沒有三級緩存的AthlonX4。而AMD處理器獨有的雙核、三核、四核架構，加上緩存的不同搭配，一時間，AMD處理器呈現出門丁興旺的景象。
對于AMD的用戶來說，多是追求性價比的用戶，而AMD處理器這樣的現象，對用戶既是好事也是壞事，好是用戶的選擇更多了，壞的是用戶對CPU的選擇無所适從。而細細觀察，AMD處理器百龍争寵的現象，無外乎是核心與緩存搭配的結果。
與65nmPhenom相比，新一代45nmPhenomII最大的變化就是升級到了45nmSOI沉浸式光刻生産工藝，好處就是主頻更高、功耗更低、集成度更高，特别是三級緩存從2MB猛增到了6MB！
三級緩存翻了三倍，自然需要付出一定的代價，通過Phenom和PhenomII芯片示意圖的對比，就能略知一二了：
Brcelona/Agena集成了4.68億個晶體管，核心（Die）面積大約285平方毫米，Shanghai/Deneb的晶體管增加了62%，多達7.58億個，但核心面積卻減小了9.5%，隻有258平方毫米，新工藝的好處可見一斑。
晶體管數量增加如此之多主要就是因為三級緩存的大幅擴容，這部分在整個核心裡的面積比例也從大約六分之一提高到了足有三分之一。
其它
AMD關于三級緩存的态度
第一，三級緩存容量在服務器領域的作用更明顯，不過如果服務器和桌面處理器采用不同的架構，必然會提高生産難度和成本，故而帶到了桌面上；
第二，在桌面上，三級緩存從2MB增加到6MB可以帶來大約5%的性能提升，實際測試也證明了這一點；
第三，從前邊的數據看出，三級緩存增加了兩倍，但得益于生産工藝的改進，核心面積反而更小了，成本也更低。
熟悉IntelNehalemCorei7（酷睿i7）處理器的人一定想到了，Intel也使用了同樣的大容量共享三級緩存設計，且容量多達8MB，也占據了整個核心面積的三分之一左右，不同之處在于Corei7每核心一級緩存和二級緩存隻有64KB和256KB，都比Phenom/PhenomII少一半。
有趣的是，同樣基于45nm工藝的Corei7集成了7.31億個晶體管，比PhenomII略少，但核心面積卻稍大一些，為263平方毫米。
從成本的角度來算一筆帳，通過PhenomIIX4的芯片結構示意圖可以看出，三級緩存所占芯片面積比兩顆核心以及L1L2加起來還要多，如此一來即便是屏蔽了一顆核心的PhenomIIX3，其成本也并不低，這對于主打性價比路線的AMD來說，利潤損失會比較大。
于是，AMD在發布PhenomIIX4、X3處理器之後，也在積極準備定位主流中低端的産品，用以取代征戰多年的Athlon64X2系列。由于L3成本較高，因此AMD把PhenomIIX4的三級緩存徹底删去（注意不是屏蔽），AthlonX4便與大家見面了。
如此一來，人們就可以通過對比評測，輕松了解到AMD的PhenomII架構處理器中，6ML3對性能的貢獻有多大，也能提前了解擁有完整L3但卻少一顆核心的PhenomIIX3強呢，還是沒有L3的但卻有四顆核心的AthlonX4強？相信很多朋友都會挺感興趣的。
AMD已上市的PhenomII920（6ML3）和Phenom9850（2ML3），還有一顆神秘的沒有L3的AthlonX4工程樣品，讓他們都工作在200*14=2.8GHz頻率下，這樣就能直觀的對比6M/2M/0M三級緩存所造成的性能差異。
另外還加入了剛剛發布的PhenomIIX3720處理器，它擁有完整的6M三級緩存，但少一顆核心，這樣可以反映出多一顆核心的貢獻大還是6ML3的貢獻更大？測試結果表明，從CPU架構上看，緩存對性能的影響很大，但AthlonX4的表現，尤其是在大量運算過程中，力壓上代擁有完整3級緩存的9850，内存帶寬的優勢不言而喻。
Intel6（16MB三級緩存）核處理器
首先推向市場的是高端桌面PC處理器品牌酷睿i7和針對高能效服務器市場的Nehalem-EP，預計2009年第四季度即可上市。随後，新架構産品會陸續推出，包括針對可擴展服務器市場的Nehalem-EX，桌面市場的Havendale和Lynnfield，移動市場的Auburndale和Clarksfield，預計都在2009年下半年登場。
下一代Core微架構（Nehalem）處理器均從4核起跳，但同時采用了Hyper-Threading技術，可同時處理8個線程。Corei7支持TurboMode和PowerGates技術，在不需要多線程運算時，可令閑置核心完全關閉。各個核心可以工作在不同的電壓/頻率下，單獨提高某一核心頻率的TurboMode模式可顯著提升單線程應用性能。
Intel還同時發布了首款6核心處理器，針對多路服務器市場的“Dunnington”XeonX7460，内建16MBL3緩存，在2008年9月上市，是Intel在轉向Nehalem微架構之前的最後一顆45nm酷睿2微架構處理器。采用該處理器的服務器機型已經打破了多項世界紀錄，包括8路48核的IBMSystemx3950M2服務器在TPCBenchmarkC數據庫測試中首次突破100萬tpmC，4路系統惠普ProlianTDL580G5打破TPC-C紀錄，戴爾PowerEdgeR900打破TPC-E紀錄，SunFireX4450打破SPECjbb2005紀錄，富士通西門子PRIMERGYRX600S4打破SPECint_rate2006紀錄。
無三級緩存AMD45nm處理器
在工藝進步、技術完善後，AMD的45nm新桌面處理器将擁有齊全的五個子系列，其中擁有三級緩存的屬于PhenomII品牌，精簡掉三級緩存的則仍沿用Athlon（不知道為何不是AthlonII）。至于Sempron，很快就會淘汰了。
最高端的“PhenomIIX4900/800”系列四核心代号Deneb，二級緩存4×512KB，三級緩存前者6MB、後者精簡到4MB。這兩個系列都将于明年1月份率先發布，其中首批兩款AM2+接口的PhenomIIX4940/920會在1月8日的CES2009大展上首發，之後的全部改用AM3接口。
三核心系列“PhenomIIX3700”代号Heka，二級緩存3×512KB，三級緩存為完整的6MB，将在明年2月份跟進。
除了這兩個系列，AMD還準備了沒有三級緩存的版本，而且在設計之初就沒有加入三級緩存，而不是簡單的屏蔽版本，不會造成浪費。
其中四核心将是“AthlonX4600”系列，代号Propus，二級緩存4×512KB，三核心是“AthlonX3400”系列，代号Rana，二級緩存3×512KB，二者都會在明年4月份登場。
最後是代号Regor的“AthlonX2200”系列雙核心，二級緩存2×1MB，比其它系列多出一倍，不過發布時間也最晚，要到明年6月才會推出，目的是避免和現有的舊架構型号産生沖突。
芯片組方面，現在的AMD7系列主闆在更新BIOS就能支持新處理器，具體視主闆廠商的技術支持而定。另外AMD将在2009年上半年推出新的8系列整合芯片組，其中RS880和RS880C搭配SB750南橋，RS880D和RS890搭配下一代SB800。
一級、二級和三級緩存誰更重要
一級最重要，但是現在CPU的一級緩存幾乎都一樣，所以忽略。
二級緩存的話對于Intel的CPU是很重要的，Intel的CPU的二級緩存越大性能提升非常明顯，而AMD的CPU雖然二級緩存也很重要，但是二級緩存大小對AMD的CPU的性能提升不是很明顯。
三級緩存其實隻是做了個輔助的作用，除了服務器，其實對大多數家庭機沒什麼用的，内存還是很重要的，但如果運行大型程序或遊戲來說三級緩存就顯得重要了，目前新型CPU已經有三級緩存了。
所以說現在衡量CPU性能除了頻率外，還有一個核心數量，再到緩存的大小，從理論上講，二級緩存越大處理器的性能越好，但這并不是說二級緩存容量加倍就能夠處理器帶來成倍的性能增長。2006年，CPU處理的絕大部分數據的大小都在0-256KB之間，小部分數據的大小在256KB-512KB之間，隻有極少數數據的大小超過512KB。到2009年已經有1M，2M的了。所以隻要處理器可用的一級、二級緩存容量達到256KB以上，那就能夠應付正常的應用；512KB容量的二級緩存已經足夠滿足絕大多數應用的需求。
主頻、二級緩存和三級緩存哪個更重要
緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時，首先從緩存中查找，如果找到就立即讀取并送給CPU處理；如果沒有找到，就用相對慢的速度從内存中讀取并送給CPU處理，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中，可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用内存。
正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高（大多數CPU可達90%左右），也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中，隻有大約10%需要從内存讀取。這大大節省了CPU直接讀取内存的時間，也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說，CPU讀取數據的順序是先緩存後内存。
cpu的二級緩存和三級緩存的大小，并不是衡量cpu的性能的唯一标準，還得看cpu的主頻，制做流程，比如說45納米的就比65納米的好，還要稍微注意一下它支持的指令集，還得看是誰的産品，二級緩存對于intel的産品來說很重要但二級緩存對于AMD來說就不像intel那麼重要，因為AMD除了有二級緩存之外還有三級緩存。
要說主頻、二級緩存和三級緩存哪個更重要，這個問題完全還要看你使用電腦追求什麼了，主要執行什麼任務。主頻高運算速度快，二級緩存（L2）和三級緩存（L3）起到内存和CPU之間的緩沖作用，緩解内存和CPU速度不匹配問題會影響到CPU執行的效率。所以大的L2、L3在CPU長時間大量數據處理的時候效率會比較高。高主頻在短時間内少量數據的處理上會比較快，其實3項這都很重要，哪一項達不到一定标準都會出現瓶頸效應。
IntelXeon7100系列CPU（16MB三級緩存）
Intel正式發布了針對高端服務器的最新雙核Xeon處理器，代号Tulsa的Xeon7100系列。該處理器依然基于上一代NetBurst架構，但在性能和功耗表現方面都有不小的改進。
Xeon7100系列CPU配置
Xeon7100系列CPU核心代号為Tulsa，雙核心設計，每個核心配備了1MBL2(二級)緩存，16MBL3(三級)緩存。該處理器還支持超線程(HT:Hyper-Threading)、虛拟化(IntelVirtualizationTechnology)以及Intel緩存安全技術(CacheSafeTechnology)，3.0GHz主頻以上的Xeon7100系列處理器TDP功耗為150W，3.0GHz以下的TDP為95W。
Xeon7100系列CPU規格
CPU編号主頻FSBL2緩存L3緩存千顆價格
7140M3.40GHz800MHz2×1MB16MB1980
7140N3.33GHz667MHz2×1MB16MB1980
7130M3.20GHz800MHz2×1MB8MB1391
7130N3.16GHz667MHz2×1MB8MB1391
7120M3.00GHz800MHz2×1MB4MB1177
7120N3.00GHz667MHz2×1MB4MB1177
7110M2.60GHz800MHz2×1MB4MB856
7110N2.60GHz667MHz2×1MB4MB856
Xeon7100系列處理器支持667和800MHzPSB總線，與8501芯片組兼容，現有的服務器平台可以很輕松的升級到新處理器。此外Intel公司表示，65nm工藝發展的十分順利，目前65nm産品的出貨比例已經超越90nm。
