Una memoria caché es una
memoria en la que se almacenas una serie de datos para su rápido acceso.
Existen muchas memorias caché (de disco, de sistema, incluso de datos, como es
el caso de la caché de Google).
Básicamente, la memoria caché de un
procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran
velocidad.
En la actualidad esta memoria está integrada
en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos
a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos
accesos sean instantáneos. Estas instrucciones y datos son aquellas a las que
el procesador necesita estar accediendo de forma continua, por lo que para el
rendimiento del procesador es imprescindible que este acceso sea lo más rápido
y fluido posible.
Hay tres tipos diferentes de memoria caché
para procesadores:
Caché
de 1er nivel (L1):
Esta caché está integrada en el núcleo del
procesador, trabajando a la misma velocidad que este. La cantidad de memoria
caché L1 varía de un procesador a otro, estando normalmente entra los 64KB y
los 256KB. Esta memoria suele a su vez estar dividida en dos partes dedicadas,
una para instrucciones y otra para datos.
Caché
de 2º nivel (L2):
Integrada también en el procesador, aunque
no directamente en el núcleo de este, tiene las mismas ventajas que la caché
L1, aunque es algo más lenta que esta. La caché L2 suele ser mayor que la caché
L1, pudiendo llegar a superar los 2MB.
A diferencia de la caché L1,
esta no está dividida, y su utilización está más encaminada a programas que al
sistema.
Caché
de 3er nivel (L3):
Es un tipo de memoria caché más lenta que
la L2, muy poco utilizada en la actualidad.
En un principio esta caché estaba
incorporada a la placa base, no al procesador, y su velocidad de acceso era
bastante más lenta que una caché de nivel 2 o 1, ya que si bien sigue siendo
una memoria de una gran rapidez (muy superior a la RAM, y mucho más en la época
en la que se utilizaba), depende de la comunicación entre el procesador y la
placa base.
Para hacernos una idea más precisa de esto,
imaginemos en un extremo el procesador y en el otro la memoria RAM. Pues bien,
entre ambos se encuentra la memoria caché, más rápida cuanto más cerca se
encuentre del núcleo del procesador (L1).
Las memorias caché son extremadamente
rápidas (su velocidad es unas 5 veces superior a la de una RAM de las más
rápidas), con la ventaja añadida de no tener latencia, por lo que su acceso no
tiene ninguna demora... pero es un tipo de memoria muy cara.
Esto, unido a su integración en el
procesador (ya sea directamente en el núcleo o no) limita bastante el tamaño,
por un lado por lo que encarece al procesador y por otro por el espacio
disponible.
En cuanto a la utilización de la caché L2
en procesadores multinucleares, existen dos tipos diferentes de tecnologías a
aplicar.
Por un lado está la habitualmente utilizada
por Intel, que consiste en que el total de la caché L2 está accesible para
ambos núcleos y por otro está la utilizada por AMD, en la que cada núcleo tiene
su propia caché L2 dedicada solo para ese núcleo.
La caché L2 apareció por primera vez en
los Intel Pentium Pro, siendo incorporada a continuación por los Intel Pentium
II, aunque en ese caso no en el encapsulado del procesador, sino externamente
(aunque dentro del procesador).
Referencia bibliográfica:
Obtenido: 27-11-2011
Análisis:
La memoria caché es una memoria pequeña y
es la más cercana a la Unidad Central de Procesos (CPU) ya que se encuentra
incluida en el procesador. En un ordenador es la más rápida entre las memorias
debido a la cercanía y ya que la misma guarda la información que ha sido
utilizada con más frecuencia o más recientemente. La memoria caché se divide en
tres niveles que se diferencian por la capacidad y velocidad de respuestas de
cada uno. Estos nivele son:
Caché (L1): se ubica en el núcleo
del procesador y trabaja a su misma velocidad.
Caché (L2): se encuentra en
el procesador pero no en el núcleo es un poco más lenta que la L1 pero tiene
mayor capacidad de almacenamiento.
Caché (L3): es la que se
encuentra más lejana al procesador por tanto es la más lenta de los tres
niveles
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