Memoria Cache

MEMORIA CACHE

Cualquier programa está compuesto por instrucciones y datos, los cuales, se almacenan en el disco duro cuando el equipo está apagado. Al producirse el encendido, pasan a la memoria RAM de donde son leídos por el procesador.

La velocidad a la que el micro es capar de acceder a la memoria es muy importante ya que puede limitar sus prestaciones. Ten en cuenta que si no tiene operaciones que ejecutar o le falta algún dato, tendrá que esperar, perdiendo un valioso tiempo a que estén disponibles.

Por desgracia, la memoria RAM es un dispositivo independiente y por lo tanto se necesita tiempo para acceder a ella. Esto que puede parecer algo anecdótico, estamos hablando del orden de nanosegundos, puede hacer que todos los bloques funcionales del micro se paren a la espera de datos, provocando bloqueos muy molestos.

¿Para qué sirve?

La memoria cache es la respuesta al problema de rendimiento de la memoria RAM. Es muy pequeña y está incluida en el interior del microprocesador. Su función es sencilla conseguir que los accesos se hagan de la manera más eficiente posible.

¿Cómo funciona?

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.

Tamaño de caché:

Se dice que entre más grande es el tamaño de caché, mayor es el número de puertas implicadas en direccionar la caché, por lo tanto cachés grandes son ligeramente más lentas que cachés pequeñas.

CARACTERISTICAS DE LA MEMORIA CACHE

+ Son memorias caras y por lo tanto de muy poco uso.

+ Tienen por lo general muy poca capacidad de almacenamiento, pero son muy veloces.

+ Puede convivir con otro tipo de memorias en la misma tarjeta principal ("Motherboard").

+ Actualmente se les clasifica en niveles ("Leve l"), por lo que se les identifica como L1, L2 y L3.

Niveles de Caché (L1, L2 y L3)

+ Memoria L1: se encuentra integrada dentro de los circuitos del microprocesador y eso la hace más cara y más complicado el diseño, pero también mucho más eficiente por su cercanía al microprocesador, ya que funciona a la misma velocidad que él. Esta a su vez se subdivide en 2 partes. Presenta un tamaño muy reducido, en Intel (4 a 32 KB), en VIA/Cyrix (1 a 64 KB), en AMD (8 a 128 KB).

- L1 DC: "Leve l 1 date cache": se encarga de almacenar datos usados frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos, inmediatamente los utiliza, por lo que se agilizan los procesos.

- L1 IC: "Leve l 1 instruction cache": se encarga de almacenar instrucciones usadas frecuentemente

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