Cos'è la Memoria Cache su un Computer?

La memoria cache su un computer è un contenitore di archiviazione per dati recentemente utilizzati dall'unità di elaborazione centrale (CPU). La CPU può recuperare le informazioni estremamente velocemente e usarle per elaborare il successivo batch di informazioni. Un esempio principale di un uso comune di una cache sarebbero le numerose pagine, immagini e indirizzi web che il tuo browser raccoglie e archivia regolarmente in una cartella sul tuo disco rigido.

Fatti

La memoria cache è un compartimento di memoria più piccolo ma più veloce che supporta la memoria principale. La memoria cache è progettata per accelerare la funzione di memoria. Il tuo computer controlla la cache per vedere se i dati di cui ha bisogno sono in archiviazione. Se l'elemento è lì, viene chiamato "cache hit". Nei casi in cui l'informazione non è memorizzata nella cache, che viene definito "cache miss", quasi nello stesso istante, la richiesta viene indirizzata alla posizione di memoria più lenta per recuperare i dati.

Funzione

Anche con microprocessori più veloci e memoria principale (RAM) con capacità maggiori, i colli di bottiglia si verificano ancora quando le informazioni si muovono tra la CPU e la RAM. La memoria cache è un tipo di memoria supplementare progettata per un trasporto più veloce delle informazioni tra questi due componenti del computer. Il computer costruisce una libreria di informazioni utilizzate frequentemente nella memoria cache. Il ruolo del "caching" è accelerare la velocità del tuo sistema. Il caching non solo aiuta a ridurre gli ingorghi alla CPU e RAM, ma permette agli utenti di eseguire attività più velocemente perché i dati vengono trasmessi più rapidamente dalla memoria cache alla CPU.

Cache di Livello 1

Tipicamente, una cache ad alta velocità è integrata direttamente nel processore. Questa è la cache di livello 1. Una delle principali motivazioni dietro questo concetto è la "località di riferimento". Significa che una posizione appena accessata dalla CPU ha una probabilità più alta di essere rivisitata a breve termine. Quindi la cache L1 contiene i dati più recenti. Quando ne ha bisogno di nuovo, il microprocessore controlla prima la cache L1. Poiché i dati sono lì, elimina la necessità di tornare alla memoria principale più lenta. Il processo è solitamente due volte più veloce rispetto alla memoria principale.

Cache di Livello 2

La memoria cache di livello 2, o cache secondaria, su un computer è solitamente situata su una scheda di memoria posizionata vicino al processore. Si collega direttamente all'unità di elaborazione centrale, e un circuito integrato nella scheda madre lo controlla. Il circuito è chiamato controller L2. La cache di livello 2 intercetta i dati recentemente usati non presenti nella cache di livello 1. La cache L2 su molti personal computer consente al processore di ottenere circa il 95 percento delle informazioni di cui ha bisogno dalla memoria cache.

Altra Memoria Cache

La cache del disco è un altro tipo di memoria cache. Funziona a una velocità molto più lenta delle altre cache, perché legge i dati dal disco rigido del computer e li memorizza sulla RAM. Programmi software come DOS la usano. Proprio come la RAM è più lenta della cache L1 e L2, il disco è molto più lento della RAM.

Spesso, le periferiche del personal computer vengono memorizzate nella cache utilizzando la RAM del computer. Questa è una cache periferica e funziona più o meno allo stesso modo della cache del disco. Ad esempio, un DVD-ROM può essere memorizzato nella cache usando la RAM del sistema o anche il disco. Entrambi i metodi di caching possono essere più veloci dell'unità DVD-ROM.