Memoria Cache

Memoria cache

Raúl Andrés Díaz Matta

Corporación universitaria minuto de dios

Id:289100 automatización industrial

Ulrish32@hotmail.com

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RESUMEN- La memoria cache Es una Memoria Auxiliar de la Memoria RAM y proporciona datos de uso frecuente esta también es 5/6 veces rápida que la Memoria DRAM. Esta se carga desde la RAM. En esta el procesador busca datos en la cache.

Si en la Memoria Cache ya no hay espacio la manda hacia la memoria L1 en reserva hasta que en la memoria virtual haya espacio para poder almacenar los datos

I INTRODUCCIÓN

La memoria caché es una clase de memoria RAM estática (SRAM) de acceso aleatorio y alta velocidad, situada entre el CPU y la RAM; se presenta de forma temporal y automática para el usuario, que proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente, la ubicación de la caché entre el microprocesador y la RAM, hace que sea suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador necesita recibir casi instantáneamente. La memoria caché es rápida, unas 5 ó 6 veces más que la DRAM (RAM dinámica), por eso su capacidad es mucho menor. Por eso su precio es elevado, hasta 10 ó 20 veces más que la memoria principal dinámica para la misma cantidad de memoria La memoria caché se carga desde la RAM con los datos y/o instrucciones que ha buscado la CPU en las últimas operaciones. La CPU siempre busca primero la información en la caché, lo normal es que va encontrar ahí la mayoría de las veces, con lo que el acceso será muy rápido. Pero si no encuentra la información en la caché, se pierde un tiempo extra en acudir a la RAM y copiar dicha información en la caché para su disponibilidad. Como estos fallos ocurren con una frecuencia relativamente baja, el rendimiento mejora considerablemente, ya que la CPU accede más veces a la caché que a la RAM.

II FUNCIONAMIENTO

Esta memoria se organiza en niveles, de menor a mayor tamaño, si el procesador necesita un dato de la memoria comprueba si este se encuentra en el primer nivel. En caso de no encontrarlo se busca en el segundo nivel y si no en el tercero. El sistema se complementa con un controlador que coloca los datos más utilizados en los niveles más cercanos al procesador.

Cada uno de estos niveles tiene un bloque de control. Este se encarga de almacenar y poner los datos a disposición del micro. El tamaño de este bloque es proporcional al de la propia memoria cache que administra. Si este elemento es más complejo lleva a que se produzcan mayores retardos al acceder a los datos. Como queremos pocos retardos en los niveles más bajos estos tendrán menor capacidad.

En comparación con la memoria RAM, la cache de nivel tres, que es la mayor de todas, es unas mil veces más pequeña. Por suerte, los programas suelen realizar muchas operaciones sobre los mismos datos y por lo tanto se consiguen grandes mejoras al usar esta técnica..

a. Tipos de cache

1) Nivel 1 (L1)

Conocido como caché interno, es el nivel más cercano a la CPU (está en el mismo núcleo) con lo que el acceso se produce a la velocidad de trabajo del procesador (la máxima velocidad). Presenta un tamaño muy reducido, en Intel (4 a 32 KB), en VIA/Cyrix (1 a 64 KB), en AMD (8 a 128 KB)..

2) Nivel 2 (L2)

Conocido como caché externo, inicialmente se instalaba en la placa base (en el exterior de la CPU). A partir de los procesadores Pentium 4 vienen incorporado en el procesador (no precisamente en el núcleo). El nivel L2 apareció con el procesador Pentium Pro, es una memoria más lenta que L1, pero de mayor capacidad. Los tamaños típicos de la memoria caché L2 oscilan en la actualidad entre 256 KB y 4 MB.

3) Nivel 3 (L3)

Se encuentra en algunas placas base, procesadores y tarjetas de interfaz. El procesador de Intel Itanium trae contenida en su cartucho al nivel L3 que soporta un tamaño hasta de 4 MB, y el Itanium 2 tolera hasta 6 MB de caché L3.

4) Nivel 4 (L4)

Se encuentra ubicado en los periféricos y en algunos procesadores como el Itanium.

5) Cache de memoria RAM

La memoria principal RAM suele hacer de caché para los dispositivos de almacenamiento y otros tipos de periféricos.

6) Cache en disco duro

Utilizadas por los navegadores Web y algunos periféricos.

III ANALIZIS DE COMPORTAMIENTO

El comportamiento dinámico de memoria cache depende de su configuración y del patrón de accesos que realice el procesador. Tradicionalmente este comportamiento

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