Memoria cache

MEMORIA CACHÉ
Concepto de caché
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 paraalmacenar y transmitir los datos que el microprocesador necesita recibir casi instantáneamente.

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.

¿Para qué se utiliza?
• Acelerar el procesamiento de las instrucciones de memoria enla CPU.
• Los ordenadores tienden a utilizar las mismas instrucciones y (en menor medida), los mismos datos repetidamente, por ello la caché contiene las instrucciones más usadas.
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 lamayoría 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.

Funcionamiento
A parte de la caché con respecto a la memoria RAM, en un PC existen muchos otros sistemas de caché, como:
• Memoria RAM como caché: una zona de la RAM contiene lainformación que se ha buscado últimamente en dichos dispositivos, de forma que basta con acceder a la RAM para recuperarla.
• Disco duro como caché: La caché de disco almacena direcciones concretas de sectores, almacena una copia del directorio y en algunos casos almacena porciones o extensiones del programa o programasen ejecución.
• Los navegadores Web utilizan el disco duro como caché, alsolicitar una página Web, el navegador acude a Internet y comprueba la fecha de la misma. Si la página no ha sido modificada, se toma directamente del disco duro, con lo que la carga es muy rápida. En caso contrario se descarga desde Internet y se actualiza la caché, con un cierto tiempo de espera. En el caso de los navegadores Web, el uso del disco duro es más que suficiente, ya que esextremadamente más rápido que el acceso a Internet.
Tipos de caché
Los diferentes tipos de caché se organizan por niveles, formando una jerarquía. En general se cumple que, a mayor cercanía a la CPU, se presenta mayor velocidad de acceso y menor capacidad de almacenamiento.
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 Nivel 1 (L1): Conocido como caché interno, es el nivel más cercano a la CPU (está en el mismo núcleo) con lo que el accesose 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).
 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.
 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 4MB, y el Itanium 2 tolera hasta 6 MB de caché L3.
 Nivel 4 (L4): Se encuentra ubicado en los periféricos y en algunos procesadores como el Itanium.
2) Caché de memoria: De acuerdo a la ubicación física que tienen en el sistema se denominan o identifican por niveles:
3) Caché de memoria RAM: La memoria principal RAM suele hacer de caché para los dispositivos de almacenamiento y otros tipos de...