Che cos'è la cache L3?
La cache di livello 3 o L3 è una memoria specializzata che funziona congiuntamente con la cache L1 e L2 per migliorare le prestazioni del computer. Le cache L1, L2 e L3 sono cache dell'unità di elaborazione del computer (CPU), rispetto ad altri tipi di cache nel sistema come la cache del disco rigido. La cache della CPU soddisfa le esigenze del microprocessore anticipando le richieste di dati in modo che le istruzioni di elaborazione vengano fornite senza indugio. La cache della CPU è più veloce della RAM (random access memory) ed è progettata per evitare colli di bottiglia nelle prestazioni.
Quando viene effettuata una richiesta del sistema, la CPU richiede istruzioni per l'esecuzione di tale richiesta. La CPU funziona molte volte più velocemente della RAM di sistema, quindi per ridurre i ritardi, la cache L1 ha bit di dati pronti che anticipa saranno necessari. La cache L1 è molto piccola, il che le consente di essere molto veloce. Se le istruzioni non sono presenti nella cache L1, la CPU controlla L2, un pool di cache leggermente più grande, con una latenza leggermente più lunga. Con ogni cache mancata si passa al livello successivo della cache. La cache L3 può essere molto più grande di L1 e L2 e anche se è anche più lenta, è ancora molto più veloce del recupero dalla RAM.
Supponendo che le istruzioni necessarie si trovino nella cache L3 ( hit della cache ), alcuni bit di dati potrebbero essere espulsi dalla cache L1 per contenere le nuove istruzioni nel caso in cui siano necessarie di nuovo. La cache L3 può quindi rimuovere quella riga di istruzioni poiché ora risiede in un'altra cache (indicata come cache esclusiva ), oppure potrebbe aggrapparsi a una copia (definita cache inclusiva ), a seconda del design della CPU.
Ad esempio, nel novembre 2008 AMD® ha rilasciato il suo chip quad-core Shanghai . Ogni core ha le sue cache L1 e L2, ma i core condividono una cache L3 comune. L3 conserva copie degli articoli richiesti nel caso in cui un nucleo diverso faccia una richiesta successiva.
L'architettura per la cache multilivello continua a evolversi. La cache L1 era esterna alla CPU, integrata nella scheda madre, ma ora entrambe le cache L1 e L2 sono comunemente incorporate nel die della CPU. La cache L3 è stata in genere integrata nella scheda madre, ma alcuni modelli di CPU stanno già incorporando la cache L3. Il vantaggio di avere una cache integrata è che è più veloce, più efficiente e meno costoso che posizionare una cache separata sulla scheda madre.
Il recupero delle istruzioni dalla cache è più rapido rispetto al richiamo della RAM di sistema e un buon design della cache migliora notevolmente le prestazioni del sistema. Il design e la strategia della cache saranno diversi su varie schede madri e CPU, ma a parità di altre condizioni, è meglio disporre di più cache.