Funzionamento della CPU 3° Lezione

Memoria cache

La Memoria cache (detta anche antimemoria o memoria tampone) è una memoria rapida che permette di ridurre i tempi di attesa delle informazioni memorizzate nella RAM. In effetti, la memoria centrale del computer ha una velocità molto meno importante rispetto al processore. Esistono comunque delle memorie molto più rapide, ma ad un costo decisamente elevato. La soluzione consiste quindi nell’includere questo tipo di memoria rapida in prossimità del processore e immagazzinarvi temporaneamente i dati principali che devono essere elaborati dal processore. I computer recenti hanno più livelli di memoria cache:

La memoria cache di primo livello (detta L1 cache, per Level 1 Cache) è direttamente integrata nel processore. Essa è suddivisa in 2 parti:

La prima è la cache di istruzioni, che contiene le istruzioni derivanti dalla RAM decodificata durante il passaggio nelle pipeline;
La seconda è la cache di dati, che contiene dei dati derivanti dalla RAM e i dati recentemente utilizzati nelle operazioni dal processore.
Le cache di primo livello sono di rapido accesso. Il loro tempo di accesso tende ad avvicinarsi a quello dei registri interni del processore.

La memoria cache di secondo livello (detta L2 Cache, per Level 2 Cache) è posta a livello del case contenente il processore (nel chip).

La cache di secondo livello si pone tra il processore con la sua cache interna e la RAM. è di più rapido accesso rispetto a quest’ultima ma meno rapida rispetto alla cache di primo livello. La memoria cache di terzo livello (detta L3 Cache, per Level 3 Cache) è posta a livello della scheda madre. Tutti questi livelli di cache permettono di ridurre il tempo di latenza delle diverse memorie durante l’elaborazione e il trasferimento delle informazioni.