Memorias asociadas al procesador

Memorias asociadas al procesador:
Los procesadores utilizan una arquitectura de Von Neumann. En ella, tanto los
datos como las instrucciones, son leídos de la memoria. El uso de esta
arquitectura hace que la velocidad a la que se leen y escriben los datos e
instrucciones sea muy importante. Puede darse el caso que todo el procesador
se encuentre a la espera de recibir datos quedando la maquina bloqueada
hasta que estos no lleguen.
Las memorias caché que se utilizan en los ordenadores son reservorios rápidos
de memoria que están diseñados para acelerar la transferencia de datos entre
los dispositivos rápidos y los lentos. Las memorias caché pueden poseer lógica
de soporte de software, lo que les permite comenzar los procedimientos de
procesamiento.
La memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo
RAM). Pero de una gran velocidad. Esta memoria está integrada en el
procesador, su objetivo es almacenar una serie de instrucciones y datos a los
que el procesador accede continuamente con la finalidad de que estos accesos
sean instantáneos. Para que el rendimiento del procesador sea más rápido.
Para lograr un tiempo de acceso menor a los datos almacenados en distintos
tipos de memoria, los cuales almacenan estos datos de forma duplicada. La
memoria cache contenida en el procesador está más cercana que la memoria
RAM y por esta razón es que mejora la capacidad de procesamiento.
¿Para qué sirve? La memoria caché es la respuesta al problema de
rendimiento de la memoria RAM. Es muy pequeña y está incluida en el interior
del microprocesador. Su función es sencilla conseguir que los accesos se
hagan de la manera más eficiente posible. Cada vez que se accede por
primera vez a determinado dato, este es almacenado en caché posteriormente
al intentar leer el mismo dato se recurrirá a la información almacenada en
caché, ahorrando tiempo de acceso.
Esta memoria se organiza en niveles, de menor a mayor tamaño, si el
procesador necesita un dato de la memoria comprueba si este se encuentra en
el primer nivel. En caso de no encontrarlo se busca en el segundo nivel y si no
en el tercero. El sistema se complementa con un controlador que coloca los
datos más utilizados en los niveles más cercanos al procesador.
Tipos: Las memoria caché son extremadamente rápidas, su velocidad es unas
5 veces superior a la de una RAM de las más rápidas. Hay tres tipos diferentes
de memoria caché para procesadores:
Caché de primer nivel (L1): Es un tipo de memoria pequeña y rápida que está
integrada en el núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad que
este. La cantidad de memoria caché varia de un procesador a otro, estando
normalmente entre los 64KB y los 256KB. Suele estar dividida en dos partes
una para instrucciones y otra para datos.
Caché de segundo nivel (L2): Se utiliza para almacenar la información
recientemente visitada, esto reduce el tiempo para acceder a los datos.
Integrada en el procesador, aunque no directamente en el núcleo de este, tiene
las mismas ventajas de la cache L1, aunque es algo más lenta que esta. La
cache L2 suele ser mayor que la cache L1, pudiendo llegar a superar los 2MB.
Los datos que se solicitan de la memoria cache L2 se copian de la cache L1, la
memoria cache L2 es la más unificada, lo que significa que se usa para
almacenar los datos e instrucciones de programa.
Caché de tercer nivel (L3): Es una memoria que está integrada en la placa
madre. Se utiliza para alimentar a la memoria caché L2, y generalmente es
más rápida que la memoria principal del sistema, pero todavía más lenta que la
memoria caché L2. Para hacernos una idea más precisa de esto, imaginemos
en un extremo el procesador y en el otro la memoria RAM. En el medio de
ambos se encuentra la memoria cache.
Referencias:
www.ehowenespanol.com/son-memorias-cache-l1-l2-l3-info_194186/
http://rabiapc.blogspot.com/2011/01/memoria-cache-que-es-la-memoria.html
http://computadoras.about.com/od/Preguntas-Frecuentes-elegir-pc/a/Memoria-Cache-QueEs-Y-Para-Que-Sirve.htm