内存位置对写入重要吗？

Question

如果我将值写入内存，而不是再次读取它们，如果内存位置不连续，是否会对性能产生任何影响？ （即不在写缓存中）

处理器可以在有机会的时候在后台将它们写入内存，还是会导致缓存问题？

Answer 1

CPU 中的大多数缓存都是回写式的，这意味着写入不会传播到内存层次结构的下一级，直到缓存空间发生争用，并且必须刷新某些内容。如果您进行单次随机写入，您不太可能看到任何性能影响，但如果您进行持续随机写入，您会发现其性能会明显低于顺序写入。

进行随机写入可能需要分配高速缓存行，因为它可能是该内存段中唯一访问的内容。一旦你进行了足够多的写入，你就会用每行包含一个有效字的行填满数据缓存，并且必须刷新其中一行。由于内存的组织和访问方式，刷新不会比刷新整行快多少，这使得随机写入的速度与连续写入的 32 字节（典型行大小）大致相同。

我建议您编写自己的程序来测试这一点。分配比上一级缓存大得多的内存，并为相同数量的随机和连续 32 位写入计时。我敢打赌，您会发现随机写入的速度比顺序写入快 1/8 到 1/4。

对您而言，另一个因素是随机写入与不访问内存的其他计算的相对平衡。如果它们很少见，是的，它们会在后台被冲洗掉。只有当它们成为瓶颈时，您才会注意到性能影响。顺序写入也会出现同样的问题，但没有那么严重。