140DDI35300 内置多层缓存 CPU 从不直接访问 RAM。现代 CPU 有一层或多层缓存。CPU 执行计算的能力比 RAM 向 CPU 提供数据的能力要快得多。其原因超出了本文的范围，但我将在下一篇文章中进一步探讨。 高速缓存比系统 RAM 更快，并且更接近 CPU，因为它位于处理器芯片上。高速缓存提供数据存储和指令，以防止 CPU 等待从 RAM 中检索数据。当 CPU 需要数据时——程序指令也被认为是数据——缓存会判断数据是否已经驻留并将其提供给 CPU。 如果请求的数据不在缓存中，它会从 RAM 中检索并使用预测算法将更多数据从 RAM 移动到缓存中。缓存控制器分析请求的数据并尝试预测需要从 RAM 中获取哪些额外数据。它将预期的数据加载到缓存中。通过将一些数据保存在比 RAM 更快的高速缓存中更靠近 CPU，CPU 可以保持忙碌状态，而不会浪费等待数据的周期。 我们的简单 CPU 具有三级缓存。第 2 级和第 3 级旨在预测接下来需要哪些数据和程序指令，将数据从 RAM 中移出，并将其移至更靠近 CPU 的位置，以便在需要时准备就绪。这些缓存大小通常在 1 MB 到 32 MB 之间，具体取决于处理器的速度和预期用途。

为了让程序员设计出一个完整的程序，需要编写三个组件。 TSXCUSBMBP中央处理器代码： 通常用C 编程语言编写，CPU 代码通过调用由 Maxeler 编译器公开的适当函数来控制执行并使用 DFE 作为处理单元。 内核集： 每个内核都实现了一定的功能，大致相当于一个函数抽象。它有一组输入流和一组附加的输出流。
管理器是将数据流从 CPU 连接到接收内核的组件，反之亦然。它在内核和 LMem 之间建立连接并互连内核。管理器还构建了 CPU 代码与 DFE 交互的接口。 管理器和内核是用一种称为 MaxJ 的特定领域语言编写的。这种语言是Java 编程语言的超集，具有一些更适合更轻松地创建数据流程序的扩展。 编译器将内核的描述转换为数据流图，该图由后端物理布局在 FPGA 芯片上。后端通常计算量很大，因为需要考虑许多结构约束。