CPU的一二三级缓存有什么用处？

CPU的缓存设计是为了更快的数据处理速度，因为电脑的硬盘尤其是机械硬盘速度非常慢，比起CPU动辄几Ghz的频率差太多了，这样如果CPU直接从硬盘调取数据就需要大量的时间等待，从而导致降低性能，无法充分发挥CPU的性能优势，在这种情况下就为CPU设计了专用缓存，过去缓存是和CPU本体分离的，随着半导体工艺的进步，CPU缓存就完全融为一体了，速度也比以前更快。

CPU为什么要设计一二三级缓存？因为一级缓存的速度是最快的，同时也是最复杂的，限于CPU核心面积，一级缓存不可能设计的很大，所以到现在的CPU的一级缓存也不过以KB来计算。

二级缓存主要就是用来弥补一级缓存容量的不足，因为缓存再快要是存储不了多少数据也会降低性能，这样二级缓存就使用了不同的结构以增大容量为主，目前主流CPU的二级缓存容量都是一级缓存的好几倍，但是在多核CPU中，每个核心的二级缓存都是独立的。

三级缓存出现的最晚，它是为了进一步增大CPU缓存容量以提高命中率来设计的，和二级缓存不同的是，三级缓存一般都是CPU所有核心共享的缓存，这样设计可以大大提高CPU利用缓存的效率和灵活度，也是目前CPU缓存最大的一类。

CPU缓存的结构设计和内存是不同的，内存DRAM芯片结构更适合做大容量，所以能轻易做到以G为单位的容量，但是速度比起CPU内部缓存就慢很多，内存是作为CPU与硬盘之间的数据存储功能，在速度上从快到慢是一级缓存>二级缓存>三级缓存>内存>硬盘，电脑正是通过这样的设计一方面尽可能提高了CPU的速度，另一方面把整体成本降低到合理区间。