Qué es la Memoria Caché de un procesador
Una de las palabras que has escuchado a los "informáticos del trabajo" y que nadie más entiende. En este artículo comprenderás (de una vez por todas) a lo que se refieren.
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Antes que todo, hablemos de la Memoria RAM
Seguramente ya conoces sobre la Memoria RAM de tu dispositivo. El lugar donde se almacenan de forma temporal los datos de los programas que estás utilizando justo en este momento.
¿O debería decir Memoria DRAM? Tranquilos, en este artículo trataremos sobre conceptos básicos, por lo que me voy a referir a la Memoria Principal del sistema como Memoria RAM
Sus características más importantes son las siguientes:
- Es de alta velocidad.
- Los datos se almacenan de forma temporal. Por esto, si apagas o reinicias tu dispositivo, los datos almacenados en ella se perderán.
La Memoria RAM presenta un problema: Se encuentra a una distancia considerable del procesador.
Las distancias en componentes electrónicos se traducen en tiempo. En este caso, el procesador debe esperar desde que envía sus consultas, hasta que recibe los datos que necesita para trabajar.
Esta espera degrada el rendimiento del procesador.
Ahora sí: La Memoria Caché
¡Es un tipo de Memoria RAM dentro del procesador!
De esta forma, el tiempo de lectura/escritura de los datos es el menor posible y mejora la capacidad de procesamiento.
Cada vez que se accede por primera vez a un dato, este se copia en la Caché. Luego, al intentar obtener el mismo dato, se buscará inicialmente en la Caché, ahorrando tiempo de acceso.
Sin embargo, al encontrarse la Caché dentro del procesador, contamos con limitaciones de espacio. Por esta razón, el tamaño de la Caché es menor comparado con los demás dispositivos de almacenamiento.
La Memoria Caché no está hecha del mismo modo que la Memoria RAM. Es una Static RAM (un tema que daría para otro artículo). Pero en su función, ¡Es un tipo de RAM!
Tipos de Memoria Caché
Existen tres tipos de Memoria Caché para procesadores:- Caché de 1er nivel (L1)
La más rápida, integrada en el núcleo del procesador. El tamaño de Memoria Caché L1 varía según el procesador, actualmente se encuentra al rededor de los 512KB (Kilobytes) . Esta Memoria suele estar dividida en dos partes dedicadas, una para las instrucciones y otra para datos.
Todas las instrucciones se buscan primero aquí, si no están presentes entonces se procede al siguiente nivel.
- Caché de 2do nivel (L2)
No es tan rápida como la usada en L1 pero suele ser un poco más grande. Se encuentra integrada también en el procesador, aunque no directamente en el núcleo. Su tamaño se encuentra al rededor de los 2MB (Megabytes) . Esta caché no está dividida y su utilización está más centrada a programas que al sistema.
- Caché de 3er nivel (L3)
Mucho más lenta que la Memoria L1 o L2, pero más rápida que la Memoria RAM. Para procesadores con muchos núcleos, cada uno suele tener su propio Caché L1 y L2, pero, comparten el mismo Caché L3. Su tamaño se encuentra al rededor de los 16MB. Cuando la instrucción buscada no se encuentra, se eleva a un Caché de un nivel más alto o a la RAM.
* Importante: Para los tamaños actuales de la Memoria Caché se utilizó como referencia los valores del procesador Intel Core i7-10700
