Typen cachegeheugen in een CPU

Een cache wordt door de CPU gebruikt om in korte tijd toegang te krijgen tot gegevens uit het hoofdgeheugen. Het is een klein en zeer snel tijdelijk opslaggeheugen. Het is ontworpen om de overdracht van gegevens of instructies te versnellen. CPU-cache bevindt zich in of nabij de CPU-chip. De gegevens / instructies die het meest recent of vaak door de CPU zijn gebruikt, worden in de CPU opgeslagen. Een kopie van de gegevens / instructies wordt opgeslagen als een cache wanneer de CPU ze voor de eerste keer gebruikt en wordt opgehaald uit het RAM. De volgende keer dat de CPU de gegevens / instructie nodig heeft, wordt in de cache gezocht. Als de vereiste gegevens / instructie daar worden gevonden, wordt deze opgehaald uit het cachegeheugen in plaats van het hoofdgeheugen.

Typen / niveaus van cachegeheugen

Een computer heeft verschillende niveaus van cachegeheugen. Alle niveaus van cachegeheugen zijn sneller dan het RAM. De cache die zich dichter bij de CPU bevindt, is altijd sneller dan de andere niveaus, maar het kost meer en slaat minder gegevens op dan andere niveaus. De typen / niveaus van cachegeheugen worden hieronder uitgelegd.

Level 1- of L1-cachegeheugen

Het L1-cachegeheugen is gebouwd op processorchip en is erg snel omdat het op de snelheid van de processor werkt. Het wordt ook wel primaire of interne cache genoemd. Het heeft minder geheugen in vergelijking met andere cacheniveaus en kan tot 64 kB cachegeheugen opslaan. Deze cache is gemaakt van SRAM (Static RAM). Elke keer dat de processor informatie uit het geheugen opvraagt, gebruikt de cachecontroller op de chip speciale schakelingen om eerst te controleren of de geheugengegevens al in de cache aanwezig zijn. Als het aanwezig is, wordt het systeem gespaard van de tijdrovende toegang tot het hoofdgeheugen.

Niveau 2 of L2 cachegeheugen

Het L2-cachegeheugen is groter maar langzamer dan L1-cache. Het wordt gebruikt om recente toegangen te zien die niet worden opgepikt door de L1-cache en het slaat meestal 64 kB op in het 2 MB cachegeheugen. Een L2-cache is ook te vinden op de CPU. Als L1- en L2-cache samen worden gebruikt, kan de ontbrekende informatie die niet aanwezig is in de L1-cache snel worden opgehaald uit de L2-cache. Net als L1-caches zijn L2-caches samengesteld uit SRAM, maar ze zijn groter. L2 is meestal een aparte statische RAM (SRAM) -chip en bevindt zich tussen de CPU en DRAM (hoofdgeheugen).

Level 3 of L3 cachegeheugen

Het L3-cachegeheugen is een verbeterde vorm van geheugen die aanwezig is op het moederbord van de computer. Het is een extra cache die in het moederbord is ingebouwd tussen de processor en het hoofdgeheugen om de verwerkingsoperaties te versnellen. Het verkleint de tijdspanne tussen het opvragen en ophalen van de gegevens en instructies veel sneller dan het hoofdgeheugen. L3-cache wordt tegenwoordig gebruikt met processors, met meer dan 3 MB aan opslagruimte.