¿Qué es la memoria caché en una computadora?

La memoria caché en una computadora es un contenedor de almacenamiento de datos usados ​​recientemente por la unidad central de procesamiento (CPU). La CPU puede recuperar la información extremadamente rápido y usarla para procesar el siguiente lote de información. Un buen ejemplo de un uso común de un caché serían las muchas páginas, imágenes y direcciones web que su navegador recopila y almacena de forma rutinaria en una carpeta de su disco duro.

La memoria caché es un compartimento de memoria más pequeño pero más rápido que admite la memoria principal. La memoria caché está diseñada para acelerar la función de memoria. Su computadora verifica la caché para ver si los datos que necesita están almacenados. Si el elemento está allí, se denomina "acierto de caché". En los casos en que la información no se almacena en la caché, que es denominado "fallo de caché", en casi el mismo instante, la solicitud se enruta a la ubicación de memoria más lenta para recuperar el datos.

Incluso con microprocesadores más rápidos y memoria principal (RAM) con mayores capacidades, todavía se producen cuellos de botella cuando la información se mueve entre la CPU y la RAM. La memoria caché es un tipo de memoria complementaria construida para una transmisión más rápida de información entre estos dos componentes de la computadora. La computadora crea una biblioteca de información de uso frecuente en la memoria caché. La función del "almacenamiento en caché" es acelerar la velocidad de su sistema. El almacenamiento en caché no solo ayuda a reducir los atascos en la CPU y la RAM, sino que también permite a los usuarios realizar tareas más rápidamente porque los datos se transmiten más rápidamente desde la memoria caché a la CPU.

Normalmente, un caché de alta velocidad está integrado directamente en el procesador. Este es el caché de nivel 1. Una de las principales motivaciones de este concepto es la "localidad de referencia". Significa que una ubicación a la que acaba de acceder la CPU tiene una mayor probabilidad de ser revisada a corto plazo. Entonces, la caché L1 contiene los datos más recientes. Cuando necesita los datos nuevamente, el microprocesador primero verifica la caché L1. Dado que los datos están ahí, elimina la necesidad de volver a la memoria principal más lenta. El proceso suele ser dos veces más rápido que con la memoria principal.

La memoria caché de nivel 2, o la caché secundaria, en una computadora generalmente se encuentra en una tarjeta de memoria ubicada cerca del procesador. Se conecta directamente a la unidad central de procesamiento y un circuito que está integrado en la placa base lo controla. El circuito se llama controlador L2. La caché de nivel 2 captura los datos usados ​​recientemente que no están en la caché de nivel 1. La caché L2 en muchas computadoras personales permite que el procesador obtenga aproximadamente el 95 por ciento de la información que necesita de la memoria caché.

La caché de disco es otro tipo de memoria caché. Opera a una velocidad mucho más lenta que las otras cachés, porque lee datos del disco duro de la computadora y los almacena en la RAM. Los programas de software como DOS lo utilizan. Así como la RAM es más lenta que la caché L1 y L2, el disco es mucho más lento que la RAM.

A menudo, los periféricos de las computadoras personales se almacenan en caché utilizando la RAM de la computadora. Esta es una caché de periféricos y funciona de la misma manera que la caché de disco. Por ejemplo, un DVD-ROM puede almacenarse en caché utilizando la RAM del sistema o incluso el disco. Cualquiera de los métodos de almacenamiento en caché puede ser más rápido que la unidad de DVD-ROM.