O que é um cache da CPU?
O cache da unidade de processamento central (CPU) é um tipo de memória de acesso aleatório (RAM) que é construído diretamente no próprio microprocessador de um computador e é designado como cache L1. Outra variedade de cache da CPU são os chips de RAM estática L2 L2 (SRAM) na placa -mãe. Ambos esses tipos de memória são os primeiros a serem acessados pelo microprocessador na execução de instruções de rotina antes que a memória padrão da RAM seja usada, e isso oferece aos processadores características de desempenho aprimoradas.
A prática de colocar a memória de cache da CPU nos microprocessadores para acesso imediato à memória, a fim de acelerar o acesso de dados para o processador desde a criação do processador de computador 80486 fabricado em 1989, que possuía um registro de cache L1 rudimentar incorporado. Níveis maiores de cache L2 que foram diretamente integrados à funcionalidade do processador entrou em uso em 1995. A partir de 2011, um terceiro nível de memória de cache da CPU também existe em alguns sistemas de computador conhecidos como L3, que é acessado.antes da memória RAM principal do próprio sistema é usado. Cada nível de cache é projetado para ser maior e mais lento no desempenho, à medida que a distância do microprocessador aumenta. Os níveis mais antigos do cache da CPU L1 tinham 8 kilobytes de tamanho, com o cache L2 em máquinas em 2007 já superando o limite de tamanho de 6 megabytes e alguns sistemas a partir de 2011, tendo incorporado um tampão de cache de até 64 megabytes em tamanho.
A função da memória de cache de baixo volume de alta velocidade para microprocessadores se concentra na maneira como eles realizam instruções. Como um microprocessador executa operações, ele deve tradicionalmente enviar solicitações de dados para a memória principal no barramento do sistema. Em termos de computador, esse é um processo muito lento; portanto, os designers da CPU construíram atalhos para o processo de dados que são acessados repetidamente pelo microprocessador. Quando os dados acessados com frequência já são carregados no cache da CPU, o microfoneO ROprocessor pode executar operações a uma taxa muito mais rápida e eficiente. Por esse motivo, essa memória da unidade de processo central é frequentemente chamada de cache de instruções ou cache de dados, onde está ligada diretamente à funcionalidade do microprocessador e do hardware do próprio computador. Por outro lado, grande parte dos dados armazenados no RAM padrão em um computador é um cache de software para os muitos programas que o computador está executando simultaneamente.
O cacheL1 também é frequentemente referido como memória protegida ou memória com uma alocação sem gravação, pois os dados armazenados nesse cache são essenciais para a função do computador. Se acidentalmente for substituído, o computador poderá sofrer uma falha geral de proteção, onde for forçado a se desligar e reiniciar para limpar o cache da CPU corrompido. Vários níveis de cache da CPU têm funcionalidade de buffer de gravação, onde eles escreverão dados armazenados lá de volta à memória principal para liberar espaço no cache para quando as operações mais frequentemente acessadas precisamcomo uma prioridade mais alta no processamento.
Grandes quantidades de cache da CPU melhorarão o desempenho de um microprocessador em um ponto em que ele pode superar um processador mais rápido que possui menos memória de cache incorporada ao sistema. A velocidade do barramento frontal (FSB) também é fundamental para determinar o desempenho do microprocessador. As velocidades de barramento em geral são tradicionalmente um gargalo para as características de desempenho em computadores pessoais (PCs), onde o processamento deve ser canalizado para frente e para trás no ônibus para a memória. As altas taxas de FSB a partir de 2011 para os processadores Core 2 estão em um nível de 1.600 megahertz, ou 1.600 milhões de ciclos por segundo, de conjuntos de instruções do computador.