注意：时钟周期的现实长度是CPU主频的倒数

现代CPU的缓存一般分为三个层次，L1,L2,L3。我们称为“三级缓存‘ 在CPU之外，还有RAM和Disk作为大容量的存储器。

各个层级的速度和空间大小可以参照上图，图中以普通的家用计算机为例子粗略的估计了数据，请不要有刻板的印象(不同配置的机器可能产生较大的误差)，而且不是所有CPU都按照三级缓存的结构进行存储的。但是绝大多数现代计算机的CPU都按照此种结构。

本文的目的绝不是详细的阐述CPU的工作原理，而是使得读者对CPU的缓存有一个认知，哪怕推出四级缓存，也能举一反三的理解其工作原理。

借图：

L1缓存分成两部分，指令缓存和数据缓存，指令缓存用于存储最近使用的指令，而数据缓存则存储最近使用的数据。

L1缓存是最接近CPU核心的，速度最快，但是空间最小。

现代多核心CPU中，一般每个核心都拥有一个L2缓存，相对于L1缓存而言，L2空间的更大，但是也更缓慢。

在现代CPU中，往往多个核心拥有共同的一个L3缓存，相对L2缓存，L3远离核心，更加缓慢，空间更大

RAM的全称是random-access memory，随机访问内存，或者随机存储器，它的速度相对于L3更加缓慢，但是空间几何倍的增长。

也就是和我们俗称的“内存条”差不多是一个概念。

Disk就是我们常说的硬盘，一般分为两种，SSD(固态硬盘)和HDD(机械硬盘)，现代的计算机很少见到机械硬盘了，固态硬盘的访问速度相对于RAM来讲，要断崖式的下降，但是可用空间也是爆炸式的增长。

命中 : 这里指在指定存储器里能发现这个数据 我们可以去这样理解，但是CPU其实不是按照这个步骤去执行的。

让我们回到这张图，我们将以这张图的结构为例进行分析。

缓存行：是在主内存和高速缓存之间传输的最小粒度(大概64字节，取决于架构)，例如从主内存读取一个数据，会直接读取这个地址往后的一个缓存行。

解决方案：

我们假设，如果核心1修改了内存里的数据时，而核心2却早已缓存了这个数据。 那么就将导致差异性。

而缓存一致性协议就是解决这个问题的，如果核心1修改了内存数据，就要更新其他核心的缓存数据。

这也是我们需要避免的事情。