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一级缓存（L1Cache）位于CPU内核的旁边，是与CPU结合为紧密的CPU缓存，也是历史上早出现的CPU缓存。由于一级缓存的技术难度和制造成本高，提高容量所带来的技术难度增加和成本增加大，所带来的性能提升却不明显，性价比很低，而且现有的一级缓存的命中率已经很高，所以一级缓存是缓存中容量小的，比二级缓存要小得多。一般来说，一级缓存可以分为一级数据缓存（DataCache，D-Cache）和一级指令缓存（InstructionCache，I-Cache）。二者分别用来存放数据以及对执行这些数据的指令进行即时解码。大多数CPU的一级数据缓存和一级指令缓存具有相同的容量，例如AMD的AthlonXP就具有64KB的一级数据缓存和64KB的一级指令缓存，其一级缓存就以64KB64KB来表示，其余的CPU的一级缓存表示方法以此类推。
L3Cache（三级缓存），分为两种，早期的是外置，截止2012年都是内置的。而它的实际作用即是，L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
计算公式:以当前处理器的制程工艺乘以0.714即可得出下一代CPU的制程工艺，如90*0.714=64.26，即65纳米。不过，制程提升并非简单，目前制程的发现已经出现瓶颈，INTEL的下一代14nm技术再次延期。未来的制程提升可能会越来越困难。越新的架构，采用的制程也越新，不过有时为了良品率，厂商可能在顶级CPU采用更为成熟的当代工艺，而在低端小规格CPU上采用更的新工艺。的INTEL架构Crystallwell采用的是22nm制程工艺指令集是存储在CPU内部，对CPU运算进行指导和优化的硬程序。CPU依靠指令来自计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要，指令集是提高微处理器效率的有效工具之一。不同的指令集，对CPU的某些方面产生特定的优化，例如AVX指令集理论上使CPU内核浮点运算性能提升到了2倍。一般说来，指令集支持越多，其CPU执行效率越高。Intel和AMD的CPU指令集不相同，因而对每个程序的执行效率也不同。
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