Introducción
Los procesadores de computadora solicitan constantemente información de la memoria de la computadora a una velocidad muy rápida, pero la memoria principal, generalmente llamada memoria de acceso aleatorio (RAM), no puede responder a estas solicitudes a la misma velocidad. Debido a esto, el procesador tiene que esperar a que la memoria principal devuelva la información que solicita, lo que obliga al procesador a trabajar a una velocidad inferior a su capacidad máxima. Una memoria caché es una pequeña cantidad de memoria utilizada por el procesador de la computadora para almacenar información que se puede recuperar muy rápidamente, lo que reduce la necesidad de que el procesador espere las respuestas de la memoria principal.
Diseño de la memoria caché
La mayoría de los procesadores de hoy en día usan múltiples niveles de almacenamiento en caché de memoria, con algunos de los niveles más rápidos de memoria caché incorporados en el procesador y algunos de los niveles de caché más lentos que residen en la placa base. Cada nivel de memoria caché aumenta de tamaño a medida que se aleja del procesador. La estructura de memoria caché tiene un índice, un puntero al índice en la memoria principal, los datos almacenados en la memoria principal y un indicador que indica si los datos siguen siendo válidos.
Operación de la memoria caché
Dado que la memoria caché es un subconjunto más rápido de la mayor cantidad de memoria principal en una computadora, el procesador la revisa primero cuando está buscando información. Si el caché contiene la información solicitada por el procesador y la información es válida, el procesador usará los resultados del caché, que se devuelven al procesador muy rápidamente, mejorando el funcionamiento de la computadora. Si la información no está en el caché o la información en el caché está marcada como no válida, se ha producido un error de caché y el procesador debe acceder a la memoria principal para recopilar la información. Esa información se escribe en el caché para uso futuro. Si hay varias capas de caché de memoria, cada capa de caché funciona de manera similar. La solicitud de datos se pasa a la capa más baja y, si no contiene la respuesta, se pasa a la siguiente capa, y así sucesivamente hasta que se encuentran los datos o la solicitud se pasa a la memoria principal.
Resumen
La clave para mejorar la velocidad de procesamiento de la computadora es permitir que la información fluya a través del procesador lo más rápido posible, y una memoria caché funciona para lograr ese objetivo al reducir la cantidad de tiempo que el procesador pasa esperando la información. La memoria caché es un componente crítico de todas las computadoras diseñadas hoy en día, ya que mejora el rendimiento del procesador, y una cierta cantidad de memoria caché generalmente está integrada en el procesador. El diseño de la memoria caché también es importante, ya que afecta la capacidad del procesador para trabajar a su máxima capacidad al minimizar las fallas de la memoria caché.
[¿Cómo una memoria caché acelera el procesamiento de la computadora?] URL: http://www.ordenador.online/computadora/Hardware/240610.html