Tipos de memória cache em uma CPU

Um Cache é usado pela CPU para acessar os dados da memória principal em um curto espaço de tempo. É uma memória de armazenamento temporário pequena e muito rápida. Ele é projetado para acelerar a transferência de dados ou instruções. O cache da CPU está localizado dentro ou próximo ao chip da CPU. Os dados / instruções que são usados ​​mais recentemente ou freqüentemente pela CPU são armazenados na CPU. Uma cópia dos dados / instruções é armazenada como um cache quando a CPU os usa pela primeira vez, recuperados da RAM. Na próxima vez que a CPU precisar dos dados / instrução, ela procurará no cache. Se os dados / instruções necessários forem encontrados lá, eles serão recuperados da memória cache em vez da memória principal.

Tipos / níveis de memória cache

Um computador possui vários níveis diferentes de memória cache. Todos os níveis de memória cache são mais rápidos que a RAM. O cache que está mais próximo da CPU é sempre mais rápido do que os outros níveis, mas custa mais e armazena menos dados do que os outros níveis. Os tipos / níveis de memória cache são explicados a seguir.

Memória Cache Nível 1 ou L1

A memória cache L1 é construída no chip do processador e é muito rápida porque funciona na velocidade do processador. Também é chamado de cache primário ou interno. Ele tem menos memória em comparação com outros níveis de cache e pode armazenar até 64kb de memória cache. Esse cache é feito de SRAM (RAM estática). Cada vez que o processador solicita informações da memória, o controlador de cache no chip usa circuitos especiais para primeiro verificar se os dados da memória já estão no cache. Se estiver presente, o sistema é poupado do demorado acesso à memória principal.

Memória Cache Nível 2 ou L2

A memória cache L2 é maior, mas mais lenta que o cache L1. É usado para ver os acessos recentes que não são selecionados pelo cache L1 e geralmente armazena 64kb na memória cache de 2 MB. Um cache L2 também é encontrado na CPU. Se o cache L1 e L2 forem usados ​​juntos, então as informações ausentes que não estão presentes no cache L1 podem ser recuperadas rapidamente do cache L2. Como os caches L1, os caches L2 são compostos de SRAM, mas são maiores. L2 é geralmente um chip separado de RAM estática (SRAM) e está localizado entre a CPU e a DRAM (memória principal).

Memória cache de nível 3 ou L3

A memória Cache L3 é uma forma aprimorada de memória presente na placa-mãe do computador. É um cache extra embutido na placa-mãe entre o processador e a memória principal para acelerar as operações de processamento. Ele reduz o intervalo de tempo entre a solicitação e a recuperação dos dados e instruções muito mais rapidamente do que a memória principal. O cache L3 está sendo usado com processadores atualmente, tendo mais de 3 MB de armazenamento nele.