Tipi di memoria cache in una CPU

Una cache viene utilizzata dalla CPU per accedere ai dati dalla memoria principale in breve tempo. È una memoria di archiviazione temporanea piccola e molto veloce. È progettato per accelerare il trasferimento di dati o istruzioni. La cache della CPU si trova all'interno o vicino al chip della CPU. I dati / le istruzioni utilizzati più di recente o frequentemente dalla CPU vengono memorizzati nella CPU. Una copia di dati / istruzioni viene memorizzata come cache quando la CPU li utilizza per la prima volta recuperati dalla RAM. La prossima volta che la CPU ha bisogno dei dati / istruzioni, cerca nella cache. Se i dati / istruzioni richiesti si trovano lì, vengono recuperati dalla memoria cache anziché dalla memoria principale.

Tipi / livelli di memoria cache

Un computer dispone di diversi livelli di memoria cache. Tutti i livelli di memoria cache sono più veloci della RAM. La cache più vicina alla CPU è sempre più veloce degli altri livelli ma costa di più e memorizza meno dati rispetto ad altri livelli. I tipi / livelli di memoria cache sono spiegati di seguito.

Memoria cache di livello 1 o L1

La memoria cache L1 è costruita sul chip del processore ed è molto veloce perché funziona con la velocità del processore. Viene anche chiamata cache primaria o interna. Ha meno memoria rispetto ad altri livelli di cache e può memorizzare fino alla memoria cache da 64kb. Questa cache è composta da SRAM (Static RAM). Ogni volta che il processore richiede informazioni dalla memoria, il controller della cache sul chip utilizza circuiti speciali per verificare prima se i dati della memoria sono già nella cache. Se è presente, il sistema viene risparmiato dall'accesso dispendioso in termini di tempo alla memoria principale.

Memoria cache di livello 2 o L2

La memoria cache L2 è più grande ma più lenta della cache L1. Viene utilizzato per visualizzare gli accessi recenti che non vengono rilevati dalla cache L1 e di solito memorizza 64 kb nella memoria cache da 2 MB. Una cache L2 si trova anche sulla CPU. Se le cache L1 e L2 vengono utilizzate insieme, le informazioni mancanti che non sono presenti nella cache L1 possono essere recuperate rapidamente dalla cache L2. Come le cache L1, le cache L2 sono composte da SRAM ma sono più grandi. L2 è solitamente un chip RAM statico separato (SRAM) e si trova tra la CPU e la DRAM (memoria principale).

Memoria cache di livello 3 o L3

La memoria cache L3 è una forma avanzata di memoria presente sulla scheda madre del computer. Si tratta di una cache aggiuntiva integrata nella scheda madre tra il processore e la memoria principale per velocizzare le operazioni di elaborazione. Riduce l'intervallo di tempo tra la richiesta e il recupero dei dati e delle istruzioni molto più rapidamente rispetto alla memoria principale. La cache L3 viene utilizzata con i processori al giorno d'oggi, con più di 3 MB di memoria.