Types de mémoire cache dans un processeur

Un cache est utilisé par le CPU pour accéder aux données de la mémoire principale en peu de temps. C'est une petite mémoire de stockage temporaire très rapide. Il est conçu pour accélérer le transfert de données ou d'instructions. Le cache du processeur est situé à l'intérieur ou à proximité de la puce du processeur. Les données / instructions les plus récemment ou fréquemment utilisées par la CPU sont stockées dans la CPU. Une copie des données / instructions est stockée en tant que cache lorsque la CPU les utilise pour la première fois qui sont extraites de la RAM. La prochaine fois que le CPU a besoin des données / instructions, il regarde dans le cache. Si les données / instructions requises y sont trouvées, elles sont extraites de la mémoire cache au lieu de la mémoire principale.

Types / niveaux de mémoire cache

Un ordinateur dispose de plusieurs niveaux de mémoire cache. Tous les niveaux de mémoire cache sont plus rapides que la RAM. Le cache qui est plus proche du CPU est toujours plus rapide que les autres niveaux mais il coûte plus cher et stocke moins de données que les autres niveaux. Les types / niveaux de mémoire cache sont expliqués ci-dessous.

Mémoire cache de niveau 1 ou L1

La mémoire cache L1 est construite sur la puce du processeur et elle est très rapide car elle fonctionne à la vitesse du processeur. Il est également appelé cache principal ou interne. Il a moins de mémoire par rapport aux autres niveaux de cache et peut stocker jusqu'à 64 Ko de mémoire cache. Ce cache est constitué de SRAM (Static RAM). Chaque fois que le processeur demande des informations à la mémoire, le contrôleur de cache sur la puce utilise des circuits spéciaux pour vérifier d'abord si les données de la mémoire sont déjà dans le cache. S'il est présent, le système est épargné par l'accès fastidieux à la mémoire principale.

Mémoire cache de niveau 2 ou L2

La mémoire cache L2 est plus grande mais plus lente que la mémoire cache L1. Il est utilisé pour voir les accès récents qui ne sont pas sélectionnés par le cache L1 et il stocke généralement 64 Ko dans la mémoire cache de 2 Mo. Un cache L2 se trouve également sur le CPU. Si le cache L1 et L2 sont utilisés ensemble, les informations manquantes qui ne sont pas présentes dans le cache L1 peuvent être récupérées rapidement à partir du cache L2. Comme les caches L1, les caches L2 sont composés de SRAM mais ils sont plus grands. L2 est généralement une puce RAM statique (SRAM) séparée et elle est située entre le CPU et la DRAM (mémoire principale).

Mémoire cache de niveau 3 ou L3

La mémoire cache L3 est une forme améliorée de mémoire présente sur la carte mère de l'ordinateur. Il s'agit d'un cache supplémentaire intégré à la carte mère entre le processeur et la mémoire principale pour accélérer les opérations de traitement. Il réduit le délai entre la requête et la récupération des données et des instructions beaucoup plus rapidement que la mémoire principale. De nos jours, le cache L3 est utilisé avec des processeurs, avec plus de 3 Mo de stockage.