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Qu'est-ce que la mémoire cache ?

Qu'est-ce que la mémoire cache ?

Nous expliquons les différentes catégories de mémoire cache et en quoi elle diffère de la RAM.

Qu'est-ce que la mémoire cache ?


Les systèmes informatiques, d'une manière similaire à celle des humains, utilisent divers types de mémoire qui fonctionnent ensemble pour garantir leur bon fonctionnement.

Certains sont des types de mémoire à long terme pour des fonctions plus gourmandes en données, tandis que d'autres sont utilisés pour des tâches plus courtes, régulières et simples. Cependant, tous sont vitaux pour le fonctionnement global du matériel et des logiciels d'un ordinateur.

« Mémoire » est un terme souvent utilisé pour décrire le stockage d'informations, mais il existe des composants de mémoire qui ont des utilisations et une signification au-delà de cette mission, comme le codage et la récupération de données, qui est une partie centrale de la mémoire cache.

La mémoire cache est presque inutile en tant qu'entité unique, mais elle joue un rôle extrêmement important lorsqu'elle interagit avec d'autres parties d'un système informatique.

Cela permet aux fonctions de l'ordinateur de conserver les données récemment consultées à proximité, de sorte qu'elles puissent être utilisées à plusieurs reprises, au lieu d'utiliser le même ensemble d'instructions encore et encore.

Cela explique pourquoi les systèmes dotés d'une plus grande capacité de mémoire cache semblent souvent fonctionner plus rapidement car ils peuvent contenir plus de données.

Mémoire cache vs RAM

Dans un sens technique, la mémoire vive (RAM) et la mémoire cache ressemblent à des fonctions similaires, mais elles présentent toutes deux des différences notables.

Par exemple, les données sont stockées dans la mémoire cache à des fins opérationnelles futures, de sorte que ces fonctions peuvent être accédées immédiatement, tandis que les données d'application et opérationnelles qui ne sont pas actuellement utilisées sont stockées sur la RAM.

En outre, la mémoire cache est également plus rapide car elle est située plus près de l'unité centrale de traitement (CPU) que la RAM. La mémoire cache a également tendance à être généralement plus petite que la RAM car elle n'a qu'à stocker les informations sur lesquelles le processeur s'appuie pour les opérations futures.

Types de mémoire cache

La mémoire cache peut cependant être compliquée ; non seulement elle diffère de la DRAM standard que la plupart des gens connaissent, mais il existe également plusieurs types de mémoire cache.

La mémoire cache a généralement tendance à fonctionner dans un certain nombre de configurations différentes : mappage direct, mappage entièrement associatif et mappage associatif d'ensemble.

Le mappage direct comporte des blocs de mémoire mappés à des emplacements spécifiques dans le cache, tandis que le mappage entièrement associatif permet d'utiliser n'importe quel emplacement de cache pour mapper un bloc, plutôt que d'exiger que l'emplacement soit prédéfini.

Le mappage associatif d'ensemble agit comme un intermédiaire entre les deux, en ce que chaque bloc est mappé à un plus petit sous-ensemble d'emplacements dans le cache.

Évaluation de la mémoire cache

Il existe trois catégories différentes, classées en niveaux : L1, L2 et L3. Le cache L1 est généralement intégré à la puce du processeur et est le plus petit en taille, allant de 8 Ko à 64 Ko.

Cependant, c'est aussi le type de mémoire le plus rapide à lire par le processeur. Les processeurs multicœurs auront généralement un cache L1 distinct pour chaque cœur.

Les caches L2 et L3 sont plus volumineux que L1, mais leur accès est plus long. Le cache L2 fait parfois partie du CPU, mais souvent une puce séparée entre le CPU et la RAM.

Les unités de traitement graphique (GPU) ont souvent une mémoire cache séparée pour le CPU, ce qui garantit que le GPU peut toujours effectuer rapidement des opérations de rendu complexes sans compter sur la RAM système à latence relativement élevée.

SOURCE : Ici.
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