我們知道，CPU效能是主要由CPU構架、核心執行緒數量、主頻、快取等諸多因素共同決定，而“快取”是很多網友容易忽視的一個地方。那麼，CPU快取是什麼？在電腦CPU中，一二三級快取究竟誰對CPU效能影響最重要呢？下面“”小編就來帶大家全面科普一下。
CPU的一二三級快取哪個重要？
CPU快取是什麼？
CPU快取（Cache Memory）是位於CPU與記憶體之間的臨時儲存器，它的容量比記憶體小的多但是交換速度卻比記憶體要快得多。CPU快取記憶體的出現主要是為了解決CPU運算速度與記憶體讀寫速度不匹配的矛盾，因為CPU運算速度要比記憶體讀寫速度快很多，這樣會使CPU花費很長時間等待資料到來或把資料寫入記憶體。在快取中的資料是記憶體中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU呼叫大量資料時，就可先快取中呼叫，從而加快讀取速度。
CPU快取
快取大小是CPU的重要指標之一，而且快取的結構和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內快取的執行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大於系統記憶體和硬碟。實際工作時，CPU往往需要重複讀取同樣的資料塊，而快取容量的增大，可以大幅度提升CPU內部讀取資料的命中率，而不用再到記憶體或者硬碟上尋找，以此提高系統效能。但是從CPU晶片面積和成本的因素來考慮，快取都很小。
CPU快取設計示意圖
按照資料讀取順序和與CPU結合的緊密程度，CPU快取可以分為一級快取，二級快取，如今主流CPU還有三級快取，甚至有些CPU還有四級快取。每一級快取中所儲存的全部資料都是下一級快取的一部分，這三種快取的技術難度和製造成本是相對遞減的，所以其容量也是相對遞增的。
為什麼CPU會有L1、L2、L3這樣的快取設計？主要是因為現在的處理器太快了，而從記憶體中讀取資料實在太慢（一個是因為記憶體本身速度不夠，另一個是因為它離CPU太遠了，總的來說需要讓CPU等待幾十甚至幾百個時鐘週期），這個時候為了保證CPU的速度，就需要延遲更小速度更快的記憶體提供幫助，而這就是快取，如下圖所示。
當CPU要讀取一個資料時，首先從一級快取中查詢，如果沒有找到再從二級快取中查詢，如果還是沒有就從三級快取或記憶體中查詢。一般來說，每級快取的命中率大概都在80%左右，也就是說全部資料量的80%都可以在一級快取中找到，只剩下20%的總資料量才需要從二級快取、三級快取或記憶體中讀取，由此可見一級快取是整個CPU快取架構中最為重要的部分。