O que é memória cache em um computador?

A memória cache em um computador é um contêiner de armazenamento de dados usados ​​recentemente pela unidade central de processamento (CPU). A CPU pode recuperar as informações extremamente rápido e usá-las para processar o próximo lote de informações. Um excelente exemplo de uso comum de cache seriam as muitas páginas, imagens e endereços da web que seu navegador reúne e armazena rotineiramente em uma pasta em seu disco rígido.

A memória cache é um compartimento de memória menor, mas mais rápido, que oferece suporte à memória principal. A memória cache foi projetada para acelerar a função da memória. Seu computador verifica o cache para ver se os dados de que precisa estão armazenados. Se o item estiver lá, ele é chamado de "acerto de cache". Nos casos em que as informações não são armazenadas no cache, que é referido como uma "falha de cache", quase no mesmo instante, a solicitação é roteada para o local de memória mais lento para recuperar o dados.

Mesmo com microprocessadores mais rápidos e memória principal (RAM) com maiores capacidades, ainda ocorrem gargalos quando as informações se movem entre a CPU e a RAM. A memória cache é um tipo de memória suplementar construída para um transporte mais rápido de informações entre esses dois componentes do computador. O computador cria uma biblioteca de informações usadas com freqüência na memória cache. O papel do "cache" é acelerar a velocidade do seu sistema. O armazenamento em cache não apenas ajuda a reduzir os congestionamentos de log na CPU e na RAM, mas permite que os usuários executem tarefas mais rapidamente porque os dados são transmitidos mais rapidamente da memória cache para a CPU.

Normalmente, um cache de alta velocidade é integrado diretamente ao processador. Este é o cache de nível 1. Uma das principais motivações por trás desse conceito é a "localidade de referência". Isso significa que um local que acaba de ser acessado pela CPU tem maior probabilidade de ser revisitado em curto prazo. Portanto, o cache L1 contém os dados mais recentes. Quando precisa dos dados novamente, o microprocessador primeiro verifica o cache L1. Como os dados estão lá, isso elimina a necessidade de voltar para a memória principal, mais lenta. O processo geralmente é duas vezes mais rápido do que com a memória principal.

A memória cache de nível 2, ou cache secundária, em um computador geralmente está localizada em um cartão de memória situado próximo ao processador. Ele se conecta diretamente à unidade de processamento central e um circuito integrado à placa-mãe o controla. O circuito é denominado controlador L2. O cache de nível 2 captura dados usados ​​recentemente que não estão no cache de nível 1. O cache L2 em muitos computadores pessoais permite que o processador obtenha cerca de 95 por cento das informações de que precisa da memória cache.

O cache de disco é outro tipo de memória cache. Ele opera a uma velocidade muito mais lenta do que os outros caches, porque lê os dados do disco rígido do computador e os armazena na RAM. Programas de software como o DOS usam isso. Assim como a RAM é mais lenta que o cache L1 e L2, o disco é muito mais lento que a RAM.

Freqüentemente, os periféricos de computadores pessoais são armazenados em cache usando a RAM do computador. Este é um cache periférico e opera da mesma maneira que o cache de disco. Por exemplo, um DVD-ROM pode ser armazenado em cache usando a RAM do sistema ou até mesmo o disco. Qualquer um dos métodos de cache pode ser mais rápido do que a unidade de DVD-ROM.