MEMORIA CACHE
La
palabra procede de la voz inglesa cache
(«escondite secreto para guardar mercancías, habitualmente de
contrabando») y esta a su vez de la francesa
cache,
(«escondrijo o escondite»). A menudo, en español se escribe con
tilde sobre la «e» del mismo modo como el que se venía escribiendo
con anterioridad al neologismo la palabra «caché» («distinción o
elegancia» o «cotización de un artista»), proveniente de un étimo
también francés, pero totalmente distinto: cachet,
(«sello» o «salario»).
La
Real Academia Española, en el diccionario de la lengua española
sólo reconoce la palabra con tilde,
aunque en la literatura especializada enArquitectura de computadoras
(por ejemplo, las traducciones de libros de los autores Andrew
S. Tanenbaum, John
L. Hennessy y David
A. Patterson) se emplea siempre la palabra sin tilde por ser
anglosajona y debería escribirse en cursiva.
Cuando en informática se habla de memoria caché o cache se está hablando de aquella cantidad de información que permanece de manera temporal en la computadora y que ayuda a la adquisición de velocidad y eficiencia cuando es necesario recurrir a determinado tipo de datos. El nombre de memoria cache proviene del francés, que significa “escondido” u “oculto”.
El sistema de memoria cache está diseñado especialmente para servir al apropiado y organizado almacenamiento de información en una computadora. Su función es básicamente mantener de manera temporal y accesible aquellos datos que son requeridos para realizar determinadas funciones o tareas. Esta disponibilidad permite que cada programa o archivo tenga inmediato acceso a la información necesaria y pueda así dedicarse a subir el nivel de eficiencia de las funciones normales. De tal modo, la memoria principal cuenta con una gran ayuda que le permite adquirir mayor velocidad de desempeño y mejores resultados por fuera de sus limitadas capacidades.
Cuando uno habla de la memoria cache de disco está haciendo referencia a un proceso similar al de la memoria cache RAM que se produce en la misma memoria principal. Este procedimiento es otro modo de implementar el sistema de memoria cache evitando usar la lenta memoria del disco duro pero manteniendo activo su interior y proveyéndole con datos de manera mucho más directa.
HISTORIA:
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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 el rendimiento del procesador es imprescindible que este acceso
sea lo más rápido y fluido posible.
TIPOS:
Hay dos tipos
fundamentales 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 partes dedicadas,
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.
Caché de 3º nivel (L3):
Se tarda más en acceder a la cache de L2 pero es
mucho más grande. Normalmente los fabricantes sólo te dan el tamaño
de la última memoria la que se llama Last Level Cache que suele ser
la de nivel dos o tres. Suele tener varios un tamaño de varios megas
es decir miles de veces más pequeña que la memoria RAM.
DISEÑO:
Lo primero que hay que decidir en
un diseño de caché es la línea de caché donde se debería
almacenar un bloque cargado desde memoria. Pensemos en un sistema que
use direccionamiento de 32 bits. Si el tamaño de un bloque es de
64(2 elevado a 6)bytes, los 6 bits de la parte inferior de la
dirección -el offset- determina a que byte de dentro del bloque se
esta direccionando. Si la caché consta de 1024 de estas líneas de
64 bytes los siguientes 10 bits de la dirección determina en que
línea esta colocado el bloque . Los 16 bits de la parte superior de
la dirección -el tag- se guarda con al línea de la caché . Una
caché mapeada directamente almacena un tag por línea en su array de
tags.
INTEL:
“Intel diseñó una
innovadora función para mejorar el rendimiento del sistema y la
eficiencia de caché. Intel Smart Cache aumenta la probabilidad de
que cada núcleo del procesador puede acceder a datos de más rápido,
subsistema de caché más eficiente. ”
Intel Smart Cache
permite que cada núcleo utilice de forma dinámica hasta el 100% de
caché disponibles, mientras que la obtención de datos de la caché
a la tasa de rendimiento más alto.
AMD:
Una
de las ventajas del paso de los 65 nm
a los 45 nm, es que permitió aumentar la cantidad de cache
L3. De hecho, ésta se incrementó de una manera generosa, pasando de
los 2 MiB del Phenom original a 6 MiB. Justamente la inmensa mayoría
de los millones de transistores adicionales corresponde a ese
incremento, el cual -según se ha informado- ha llegado a producir
mejoras en el rendimiento de hasta un 30% (en determinadas
condiciones)
REFERENCIAS
http://ticenelbachilleratodeadultos.blogspot.com/2012/01/ampliaciones-tema2-memoria-cache-y-rom.html
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