从CPU架构和技术的演变看GPU未来发展(3)

★ 插在主板上的二级缓存（或者整合在主板上）

Intel 430FX芯片組上Socket 5主板及256KB外置二级缓存

此前的CPU一直都是Socket接口设计，但以当时的技术，直插式的设计无法在CPU上整合SRAM缓存芯片，只能将SRAM以扩展卡的形式插在主板上或者直接整合在主板上。此后数代产品，Intel和AMD改用了Slot封装形式，将SRAM芯片和CPU核心都集成在了Slot PCB上面，然后再插在主板上，这样SRAM二级缓存就正式成为了CPU不可缺少的一部分。

★ 整合在CPU上的二级缓存

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这是一颗核心代号为代Klamath、采用350nm工艺的Pentium处理器，CPU+SRAM的结构，Slot 1接口。看上去是不是有点像现在的GPU+DRAM显存。实际上这样做只是上CPU和SRAM绑定在了一起，二级缓存依然以核心频率一半甚至更低的速度运行，性能不甚理想。

★ “胶水”式的二级缓存

Pentium Pro是Intel P5 核心Pentium的延伸，在1995年11月以Socket 8封装形式推出，它最大的特色是采用了双芯片封装形式，CPU和L2是各自独立的，片上（Onchip）L2的好处是可以让它以内核相同的频率运行，而不必再像过去使用主板上较慢速度的L2，从而为“乱序执行”所导致的大量内存超找提供了捷径，直接提升了性能。

Pentium Pro把L1和L2同时设计在CPU的内部，故Pentium Pro的体积较大。结果Pentium II又把L2 Cache移至CPU内核之外的黑盒子里。这是因为L2无法达到与核心相同的频率，因此还是分离式比较灵活一点。

★ 整合进CPU内部的二级缓存

Pentium Pro不仅是第一款整合了二级缓存的CPU，而且是第一颗32bit CPU，不过由于它并不兼容当时主流的16bit软件，因此Pentium Pro曲高和寡，仅定位于高端服务器市场，并没有得到广泛认可。此后Intel又发布了Pentium II XEON，同样集成了片上全速二级缓存，在当时全速二级缓存就代表着更高的性能。

Pentium Pro和Pentium II XEON并非民用产品，因此关注度并不高，而Pentium II去掉板载SRAM的产品被首次当作Celeron来卖，虽然它价格很低廉，但由于L2彻底为0，因此性能损失也非常惨重。为此，Intel推出了第二代Celeron 300A和Celeron 333，新赛扬的特点是在处理器芯片内集成了128KB二级高速缓存，容量上虽然比Pentium II的512KB少很多，但新赛扬的二级缓存在CPU内部，是全速的片上缓存，而Pentium

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的二级缓存频率只有核心的一半。正是这全速的二级缓存给与了Celeron质的改变，极大的改善了赛扬的整体性能，成为当时市场上炙手可热的一代经典产品！

首次出现三级缓存

而当时的AMD也有一款经典产品，同样是因为集成了全速二级缓存而让性能产生质的飞跃，性能遥遥领先与同代Intel处理器，它就是K6-II和K6-III。

K6-II和K6-III使用的是Socket 7插槽，其性能比Intel后来的Pentium 3(网购最低价 278元)都要强，为什么？因为这K6-III CPU均内建了256KB的二级缓存，而且配套主板上还能再插2M容量的SRAM当作三级缓存使用，此时的性能比Pentium II拉开了较大的差距，而且其价格还比较实惠。

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★ 奔三和速龙初期依然用外置二级缓存，后期全部整合全速缓存

提起奔三和速龙相信很多人就比较熟悉了，它们应该可以说是CPU的近代现代史了，不过奔三和速龙发布之初依然使用的Slot卡槽式封装，二级缓存依然是外置式，运行频率只有核心速度的一半，性能受到了限制。

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初期Slot 1和Slot A接口的Pentium III和Athlon

制造工艺改进之后，Intel和AMD相继把L2整合在了CPU内部，成为单一的CPU核心，以大家喜闻乐见的Socket封装形式出现，全速的L2让奔三和速龙的性能都有所提升：

Socket 370和Socket A接口的Pentium III和Athlon

Pentium III和Athlon角逐1GHz大关的频率大战，最终Intel因为Pentium III 1.13GHz BUG问题而败北。而其问题的关键就是内置的二级缓存无法工作在1GHz以上的超高频率下，从而产生不可预料的错误。

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