L2 vs. Velocità e prestazioni della cache della CPU L3

Negli ultimi anni, guardando le CPU Intel, c'è stato un passaggio dalla cache L2 di grandi dimensioni alla cache L3 di grandi dimensioni. Molto di questo è dovuto al fatto di avere più core sulla CPU e di voler condividere la cache tra loro (un vantaggio L3).

Ma supponendo che io abbia un'applicazione a thread singolo e voglio confrontare la velocità con cui la eseguo su 2 CPUS diversi che condividono la stessa velocità di clock:

1. una CPU con 6 MB L2 cache @ 3.1 Ghz (ad es. Core 2 Duo E8500)

2. una CPU con 6 MB L3 cache @ 3.1 Ghz (ad es. Core i5 2400)

Ignorando gli effetti di turbo boost e i fattori DDR più veloci, Sembra che la prima (più vecchia) CPU debba funzionare molto più velocemente (dato che è più vicina al livello principale), no?

Un'altra domanda che mi interessa, nei vecchi tempi, nei primi giorni della cache L2 nelle CPU mi sembra di ricordare che la cache L2 è accessibile a metà della velocità di clock della CPU, è ancora vero oggi? e per quanto riguarda la velocità L3?

Dipende. Se la anello interno del tuo programma si adatta alla cache L1 di entrambe le CPU e le velocità di memoria sono le stesse, non vedrai molta differenza.

Se il loop interno si inserisce nella cache L2 da 6 MB, ma non si adatta alla cache L2 della CPU con una cache L3 da 6 MB, il programma sarà più veloce nella CPU precedente con la cache L2 più grande.

Ma in generale, la parte di ciclo interno di un programma è molto piccola.

Intel usa una nuova tecnologia di cache chiamata "Smart Cache", quindi dubito che qualsiasi confronto tra i modelli attuali e le CPU di anni fa siano in condizioni di parità. Tieni presente che penso che "Smart Cache" sia solo una tecnologia Intel; AMD utilizza qualcosa chiamato "Balanced Smart Cache".

Wikipedia Informazioni:

Smart Cache è un metodo di cache di livello 2 o livello 3 per più   core di esecuzione inventati da Intel. Condivide la cache tra i core   (CPU Core o GPU). In confronto a una cache dedicata per core l '   la frequenza complessiva della cache miss diminuisce nei tempi in cui non sono necessari tutti i core   altrettanto spazio nella cache. Di conseguenza un singolo core può usare il pieno   cache di livello 2 o cache di livello 3, se gli altri nuclei sono inattivi.   Inoltre, la cache condivisa rende più veloce la condivisione della memoria   diversi core di esecuzione.

Per quanto riguarda la seconda parte della domanda, sì è ancora vero in una certa misura. L1 è più veloce di L2 e L3 è più lento di L2. Ma non lo chiamerei "mezza frequenza" dal momento che la progettazione della CPU varia notevolmente.

Suppongo anche che Core i5 sarà più veloce quasi sempre, perché la dimensione della cache è importante, ma è anche importante la velocità della cache e la frequenza di miss, così come la progettazione complessiva della CPU.