【CNMO 科技】AMD 的 7800X3D 和 7950X3D 处理器在游戏 CPU 中很强，并非因为它们核心数最多或运行速度最快，而是因为它们拥有极为丰富的缓存资源。但究竟何为 CPU 缓存呢？简单来说，它是在处理器内部集成的一小块超高速内存，专门设计来让芯片能以极高的效率抓取运算所需数据，就像是为 CPU 量身定做的瞬时提速仓库。

不过，缓存的增益并非无止境—— 7950X3D 并未在所有核心上盲目堆砌额外缓存，这背后自有道理。实际上，虽然更大的缓存确实在一定程度上推升了游戏性能，但也伴随着一些不利因素。想要深入了解 CPU 缓存的奥秘及其对性能影响的全貌，以下内容你不可错过。

什么是 CPU 缓存？

缓存，就是 CPU 内置的一块小内存，它可以内置在单个处理器核心中，也能被部分或全部核心共同使用。这块内存就安家在处理器上，离得近，作用大，确保 CPU 执行任务时，不必每次都跑到系统 RAM 那里取数据。不同处理器的缓存容量各异，小的可能几千字节，大的则能达数兆字节。

话说回来，我们现在手握高速 SSD 和更快的 RAM，为何缓存还有用武之地？关键还是为了提速。早在 1990 年代，RAM 的速度就跟不上 CPU 的需求脚步，成了 CPU 设计的一道坎。于是，聪明的设计者们在芯片内部加入了缓存，作为 " 贴身侍卫 "。

虽说缓存容量比 RAM 小得多，但它胜在速度快，补上了这个短板。只不过，把内存集成到小小的芯片上成本不菲，所以通常不会做得太大。AMD 通过 3D V-Cache 技术打破了这个局限，成功提升了缓存的效益，如今我们见证了一系列高性能游戏芯片的诞生，这就是技术进步带来的直观体现。

缓存如何工作？

随着缓存的普及，它与 RAM 的运用变得更为精细，催生了内存层次结构的概念：缓存位于顶端，RAM 居中，而存储则在最底层。这样的层级安排让 CPU 常用数据得以靠近处理器，从而缩短了等待时间，让电脑运行起来更敏捷。

缓存自身也分层次，主要有 L1、L2 和 L3 三级。它们同为缓存，却各司其职。

L1 缓存作为最贴近 CPU 的第一层，同时也是最小的，分为 L1 指令缓存（L1i）和 L1 数据缓存（L1d）。每个 CPU 核心都有专属的 L1 缓存，容量仅数千字节，主要存放 CPU 最近使用或将要用到的数据。一旦所需数据不在 L1 中，CPU 就会转向 L2 查询。

L2 缓存虽然也常与单个核心绑定，但在某些 CPU 中会被多个核心共享。它的容量远大于 L1，比如酷睿 i9-12900K 的每个 P 核心配有 80KB 的 L1 缓存和 1.25MB 的 L2 缓存，后者几乎是前者的 16 倍。但伴随容量增加，访问延迟也会增长，意味着核心与 L2 间的信息交换耗时更长。考虑到 CPU 处理任务需争分夺秒，L2 的这点延迟不容忽视。若 L2 也未能命中目标数据，CPU 便会求助于 L3。

L3 缓存则是大家伙，跨核心共享，容量庞大。比如 7950X3D 拥有 128MB 的 L3 缓存加上附加的 3D V-Cache，而 L2 仅为 16MB。L3 的延迟比 L2 更高，但其重要作用在于减少 CPU 直接向 RAM 索取数据的频率。毕竟，相较于其他内存层次，RAM 的速度和延迟表现较差，CPU 每回访 RAM 都会造成一定的效率损失。

部分 CPU 还配备了 L4 缓存，它通常作为 CPU 封装上的辅助 RAM 存在，比如早期基于 Broadwell 架构的 Intel 14nm CPU 内置了 128MB 嵌入式 DRAM，而后续的 Sapphire Rapids 服务器 CPU 则可能配备 HBM2，这在某种程度上也可视为另一级缓存的延伸。

CPU 缓存对游戏重要吗？

CPU 缓存对游戏体验有着不小的影响。尽管过去人们普遍认为单线程性能、每周期执行指令数（IPC）和运行频率是决定游戏性能的最关键因素，但现在看来，缓存大小或许才是 AMD 和英特尔在竞争中争夺的焦点。

在如今游戏设计的背景下，缓存显得尤为重要。现在的游戏充满变数，频繁要求 CPU 处理简单的指令集。如果缓存不够用，显卡就得 " 干等 "CPU，因为积压的指令会导致处理瓶颈，拖慢整体速度。AMD 的 3D V-Cache 技术在这方面带来的提升，在游戏 CPU 性能对比图表中体现得尤为明显，你可以直观看到这项技术带来的显著差异。

近年来，游戏对缓存的依赖趋势愈发明显。AMD 早就意识到了这一点，多年来不断提升其 CPU 产品的缓存容量，并在 Ryzen 7 5800X3D 及后续的 Ryzen 7000 系列中，通过 3D V-Cache 技术进一步扩大了这一优势。

英特尔也不甘落后，其最新的 CPU 系列配备了史上最多的缓存，以确保在游戏性能上能与 AMD 一较高下。未来，随着缓存容量的持续增加，游戏性能的界限有望被不断突破。