Memoria Caché

La memoria caché es una sección reservada de la memoria, que se utiliza para mejorar el rendimiento. Un caché de disco es una porción reservada en la memoria normal o memoria adicional en la tarjeta controladora de disco. Cuando el disco es leido, se copia un gran bloque de daros en el caché. Si los requisitos de los datos subsiguientes pueden ser satisfechos por el caché, no se necesita el empleo de un acceso a disco que es más lento. Si el caché es utilizado para escritura, los datos se alinearán en memoria y se grabarán en el disco en bloques más grandes.

Los cachés de memoria son bancos de memoria de alta velocidad entre la memoria normal y la CPU. Los bloques de instrucciones y datos se copian en el caché, y la ejecución de las instrucciones y la actualización de los datos son llevados a cabo en la memoria de alta velocidad.

  

Hay dos tipos de caché frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria caché y caché de disco. 

Una memoria caché, llamada también a veces almacenamiento caché o RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más rápida que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria caché es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM. 

Cuando se encuentra un dato en la caché, se dice que se ha producido un acierto, siendo un caché juzgado por su tasa de aciertos (hit rate). Los sistemas de memoria caché usan una tecnología conocida por caché inteligente en la cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente. Las estrategias para determinar qué información debe de ser puesta en el caché constituyen uno de los problemas más interesantes en la ciencia de las computadoras. 

La memoria caché está estructurada, una caché L2 de 512 KiB se distribuye en 16.384 filas y 63 columnas llamado Tag RAM, que indica a qué porción de la RAM se halla asociada cada línea de caché, es decir, traduce una dirección de RAM en una línea de caché concreta.

Dependiendo de su ubicación, la memoria cache se clasifica por niveles:

• Cache de primer nivel (L1): Se encuentra integrada al chip del microprocesador y es la más cercana a este. Físicamente, la caché esta dividida en dos chips de memoria separados denominados Caché L1 de datos y caché L1 de instrucciones.
• Cache de segundo nivel (L2): Se encuentra también integrada al chip del microprocesador pero su cercanía es menor en comparación con la L1.
• Cache de tercer nivel (L3): Se encuentra en la placa base (Mother board) y es la intermediaria entre la memoria principal y la cache L2.  

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Fuente: http://cmcacademylko.blogspot.com/2012/03/what-is-cache-memory.html