Memoria cache

Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
Principios de Arquitectura Computacional
Maestra:
Edna María Medina
Alumnos:
Raymundo Alejandro Samaniego Ramírez 1565395
Alan Moreno Islas
Proyecto Final
“Memoria Caché”




Memoria caché
Es un búfer especial de memoria que poseen los ordenadores. Funciona de una manera similar a como lo hace la memoriaprincipal (RAM), pero es de menor tamaño y de acceso más rápido. Es usado por la unidad central de procesamiento para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuencia.
Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en el caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que el tiempo de acceso medio al dato seamenor. Cuando el procesador necesita leer o escribir en una ubicación en memoria principal, primero verifica si una copia de los datos está en el caché. Si es así, el procesador de inmediato lee o escribe en la memoria caché, que es mucho más rápido que de la lectura o la escritura a la memoria principal.

-Composición interna
La memoria caché está estructurada, un caché L2 de 512 KiB sedistribuye 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.
-Memoria cache de un procesador
Una memoria caché es una memoria en la que se almacenas una serie de datos para su rápido acceso. La memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipoRAM), pero de una gran velocidad.
En la actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos. Estas instrucciones y datos son aquellas a las que el procesador necesita estar accediendo de forma continua, por lo que para elrendimiento del procesador es imprescindible que este acceso sea lo más rápido y fluido posible.

Con el objetivo de lograr un tiempo de acceso menor a los datos almacenados en distintos tipos de
memoria, existen sistemas de hardware o software llamado caché, los cuales almacenan estos datos de forma duplicada. La memoria caché contenida dentro de una CPU está más cercana que la memoria RAM o memoriaprincipal de la computadora, y es por esta razón que mejora la capacidad de procesamiento del mismo.
Ejemplos de memoria cache





Memoria cache interna
La memoria caché es una memoria auxiliar de acceso aleatorio de baja capacidad y muy rápida, que se añade entre la memoria principal y la UCP para mejorar el rendimiento de la estación de trabajo. En la memoria caché, el sistema guardalas posiciones de la memoria principal que más frecuentemente prevé que van a ser usadas, ganando mucha velocidad en el acceso a éstas.
La memoria caché puede ser integrada, si está incluida en el propio procesador, o externa, si está fuera del procesador. Esta última es instalable por el usuario. La memoria caché en algunos sistemas se divide en caché de instrucciones y caché de datos.Tipos de memoria caché
Hay tres tipos diferentes de memoria caché para procesadores: 
Caché de 1er nivel (L1): Esta caché está integrada en el núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad que este. La cantidad de memoria caché L1 varía de un procesador a otro, estando normalmente entra los 64KB y los 256KB. Esta memoria suele a su vez estar dividida en dos partesdedicadas, una para instrucciones y otra para datos.  

Caché de 2º nivel (L2): Integrada también en el procesador, aunque no directamente en el núcleo de este, tiene las mismas ventajas que la caché L1, aunque es algo más lenta que esta. La caché L2 suele ser mayor que la caché L1, pudiendo llegar a superar los 2MB. A diferencia de la caché L1, esta no está dividida, y su utilización está...