ＣＰＵキャッシュの効果の検証
　と、良いことずくめのキャッシュメモリーですが、本当のところその効果は一体どの程度なのでしょうか？
　ＢＩＯＳの設定画面を見ると、Internal CacheやExternal Cacheの設定画面があり、一次キャッシュと二次キャッシュをそれぞれ有効／無効に出来るとあります。そこで、このＢＩＯＳのキャッシュ設定を色々変えて、ＣＰＵキャッシュの効果を検証してみることにしました。
　検証に使ったＰＣは私のメインマシンで、ＣＰＵはDuron/1GHz(L1-128KB、L2-64KB)、マザーボードはAOpenのAK-73Pro、メモリーはVC-SDRAM(PC133-CL2)-256MB、ビデオカードは初期型RADEON 64MB DDR(RADEON7200)です。

メモリー
　最初は、メモリーベンチマークです。
　MemSpped1.1での結果が右のグラフです。ＢＩＯＳのキャッシュ有効／無効の設定によってアクセススピードが変化し、設定が効いている様子が良く現れています。
　Ｌ２をＯＦＦにすると128KB領域の速度が遅くなるのは当然のことですが、256KB以上の領域に於いても、若干の速度の低下が見られます。
　Ｌ１をＯＦＦにするとメモリースピードは激減し、全ての領域で10MB/s程度の速度になってしまいました。Ｌ１をＯＦＦ、Ｌ２をＯＮにしても結果は全く同じで、Ｌ１がＯＦＦだとＬ２は自動的にＯＦＦになってしまうものと推察されます。

　上の結果は、Coretest99でのベンチマーク（右図）でもまったく同じでした。

HDBENCH
　次は定番中の定番ベンチマーク、HDBench。
　Ｌ２−ＯＦＦでは、DirectDrawが４割ほど、全体的におおよそ約１割程度の性能低下が見られました。
　Ｌ１−ＯＦＦでは、メモリーベンチマークの結果を反映して、ほとんどの項目で性能が激減しました。ただディスクアクセスにはさほど影響を受けず、またBitbltはビデオボード内で処理されているせいか、７割程度の性能低下にとどまっています。

Superπ
　次は数値演算系の定番Superπ。
　Ｌ１−ＯＦＦで性能が激減するのは他と同じですが、Ｌ２−ＯＦＦでも性能が半分以下と、かなりの影響を受けています。
　１０４万桁では８ＭＢ程度しかメモリーを使わないので、さらにメモリー使用量が多い４１９万桁でも試してみました。

	Normal	L2 OFF	L2 OFF/Normal
104万桁	123sec	283sec	43.5%
419万桁	603sec	1608sec	37.5%

　一番右の列を見てもらえば分かるように、メモリー使用量の多い４１９万桁の方がＬ２−ＯＦＦによる性能の低下が大きいのが分かります。メモリー使用量が多くなると、キャッシュ効率は低下すると思っていただけに意外な結果です。

3DMark
　最後に重量級グラフィックベンチマーク3DMark。
　このような重量級ベンチマークに於いてもＬ２キャッシュの影響は顕著で、Ｌ２−ＯＦＦで約３割程度性能が低下しました。さすがにグラフィックカードへの依存性が強い3DMark2001では低下率は２割強となっていますが、Ｌ２キャッシュの重要性を示す結果です。

まとめ
　Ｌ１キャッシュを無効にした場合、性能は元の数％程度に激減し、Ｌ１キャッシュがメモリーアクセス速度だけでなく、ＣＰＵの動作にも深く影響しているのがよく分かります。
　Ｌ２キャッシュに関しては、アプリケーションにもよりますが、その効果は約１割〜３割程度のようです。重量級ソフトではＬ２キャッシュはあまり効果が無いのではと思っていましたが、それなりの効果があるのは間違いありません。
　Ｌ２キャッシュ容量が６４ＫＢしかないDuronですが、これほど効果がはっきり出たというのは興味深いことです。