Che cos'è la memoria cache su un computer?

La memoria cache su un computer è un contenitore di archiviazione per i dati utilizzati di recente dall'unità di elaborazione centrale (CPU). La CPU può recuperare le informazioni in modo estremamente veloce e utilizzarle per elaborare il successivo batch di informazioni. Un ottimo esempio di uso comune di una cache potrebbe essere costituito dalle 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 memoria. Se l'elemento è presente, viene chiamato come "cache hit". Nei casi in cui le informazioni non vengono archiviate nella cache, che viene definita "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, si verificano ancora colli di bottiglia quando le informazioni si spostano tra la CPU e la RAM. La memoria cache è un tipo di memoria supplementare costruita per un trasporto più veloce delle informazioni tra questi due componenti del computer. Il computer crea una libreria di informazioni usate di frequente nella memoria cache. Il ruolo del "caching" è quello di accelerare la velocità del tuo sistema. La memorizzazione nella cache non solo aiuta a ridurre i logjam su CPU e RAM, ma consente agli utenti di eseguire attività più velocemente perché i dati vengono trasmessi più rapidamente dalla memoria cache alla CPU.

Cache di livello 1

In genere, una cache ad alta velocità è integrata direttamente nel processore. Questa è la cache di livello 1. Una delle principali motivazioni alla base di questo concetto è la “località di riferimento”. Significa che una posizione appena raggiunta dalla CPU ha una maggiore probabilità di essere rivisitata a breve termine. Quindi la cache L1 contiene i dati più recenti. Quando ha bisogno di nuovo dei dati, il microprocessore controlla prima la cache L1. Poiché i dati sono presenti, 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, di un computer si trova solitamente su una scheda di memoria situata vicino al processore. Si collega direttamente all'unità di elaborazione centrale e un circuito integrato nella scheda madre la controlla. Il circuito è chiamato controller L2. La cache di livello 2 cattura i dati utilizzati di recente non nella cache di livello 1. La cache L2 di molti personal computer consente al processore di ottenere circa il 95% delle informazioni necessarie dalla memoria cache.

Altra memoria cache

La cache del disco è un altro tipo di memoria cache. Funziona a una velocità molto più lenta rispetto alle altre cache, perché legge i dati dal disco rigido del computer e li archivia nella RAM. Lo usano programmi software come DOS. 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 utilizzando la RAM del sistema o anche il disco. Entrambi i metodi di memorizzazione nella cache potrebbero essere più veloci dell'unità DVD-ROM.