Что такое кэш память L3?

Уровень 3 или кэш L3 специализированная память, которая работает рука об руку с кэшем L1 и L2 для улучшения производительности компьютера. L1, L2 и L3 кэш необходимы для блока компьютерной обработки (процессора), есть также и другие типы кэша в системе, такие как кэш жёсткого диска. Процессорный кэш позволяет удовлетворять потребности микропроцессора, предвосхищая запросы о предоставлении данных, так что инструкции по обработке предоставляются без задержки. Кэш процессора работает быстрее, чем оперативная память (ОЗУ), и предназначен для предотвращения узких мест в потере производительности.
При запросе системы процессору требуется инструкция для выполнения этой просьбы. Процессор работает во много раз быстрее, чем оперативная память, поэтому, чтобы сократить задержки, кэш L1 хранит данные, и он ожидает, что они будут необходимы. L1 кэш очень маленький, что позволяет ему быть очень быстрым. Если инструкции нет в кэш-памяти L1, ЦП проверяет кэш L2, немного больший пул кэш, с немного большей задержкой. При каждом промахе кэша он смотрит на следующий уровень кэша. Кэш-память L3 может быть гораздо больше, чем L1 и L2, и хотя она и медленнее, но всё-таки много быстрее, чем извлечение данных из памяти.

Если нужны инструкции которые находятся в кэше L3, биты данных могут быть перемещены из  кэша L1 в новые инструкции на случай, если они понадобятся снова. Кэш-память L3 может тогда удалить эту строку из инструкции, так как она сейчас находится в другой кэш-памяти (называется эксклюзивный кэш), или она может создать копии (именуемые инклюзивный кэш), в зависимости от конструкции процессора.

Например, в ноябре 2008 года компания AMD® выпустила четырехъядерный чип Шанхай. Каждое ядро имеет свой собственный L1 и L2 кэш, но ядра используют общий кэш L3. L3 сохраняет копии запрошенных элементов в случае если другие ядра делает последующий запрос.

Архитектура многоуровневого кэша продолжает развиваться. Кэш L1 используется, чтобы быть внешним для процессора, встроенный в материнскую плату, но теперь оба L1 и L2 кэш, обычно включены в матрицу процессора. Кэш-память L3, как правило, встроена в материнскую плату, но в некоторых моделях ЦП его уже включили как кэш-память L3. Преимущество иметь на борту кэш-память заключается в том, что это быстрее, эффективнее и дешевле, чем размещение отдельной кэш-памяти на материнской плате.

Выборки инструкций из кэша происходят быстрее, чем из системы оперативной памяти, и хорошая кэш-память существенно увеличивает производительность системы. Дизайн и стратегии кэша будут отличаться на различных материнских платах и процессорах, но при прочих равных, чем больше кэш L3, тем лучше.