为了适应多线程处理器对缓存容量的需求,Intel 45nm四核处理器的二级缓存容量已经达到了12MB,而AMD则认为集成大容量缓存会直接导致耗电量的提高,也不利于成本控制,而通过特有的内存控制器就能做到一举两得。所以K8的二级缓存只有512KB。K10架构在保留了K8的512KB二级缓存的同时,还为处理器添加了全新的三级缓存,并且为四核心所共享。

当CPU需要获取代码,数据会先在L3 cache中存储备份,这个数据将被四个核心所共享,而纯粹的数据加载则通过单独的核心。而如果数据在此之前已经为共享状态,缓存控制器会查看历史信息,同时保存这个备份。

K10的L1和L2 cache与K8一样基于2-way和16-way链接,而L3 cache则是32-way链接,全新的L3 cache设计统称为“Balanced Smart Cache” 。
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