As memórias CACHE são do tipo SRAM, o "S" vem de STATIC (STATIC RANDOM ACESS MEMORY) - memória estática de acesso aleatório.
São memórias intermediárias colocadas entre a memória principal (RAM) e o processador. Possuem níveis de cache (level). A mais próxima do processador é a L1, já a mais distante é a L3.
Diferencia-se da memória RAM por não necessitar ser energizada constantemente.
É mais veloz, por isso é utilizada para o CACHE. Diferente da memória RAM, consegue trabalhar numa velocidade mais aproximada à do processador, por esse motivo está próxima a ele.
Por serem mais rápidas, são de pequeno tamanho e consesequentemente muito caras.
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Como o processador trabalha numa velocidade muito alta, a memória RAM não é capaz de lhe entregar todos os dados em tempo útil. Sendo assim, foi criada as memórias CACHE, estas recebem os dados e instruções mais importantes e que são frequentemente utilizados e os passam ao processador. Caso contrário, a CPU teria que aguardar um tempo para receber o pedido, o que geraria lentidão e desperdício no processamento.
Quando o processador pede a iformação e ela está no cache, chamamos de "chache hit" (acerto), caso contrário chamamos de "cache miss" (erro), neste caso a informação terá que ser buscada na memória principal que é mais lenta. O ideal é acontecer o maior número de acertos para otimizar o processamento.
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Gabarito letra E
2.4.1.3. Memória cache
A memória principal (como o nome já diz) é a mais importante de todas as memórias
existentes no seu computador, não é? Sim, é sim... Mas não é a única.
Quando as informações são trazidas da memória principal para o processador utilizá-las, elas
são depositadas, também, numa memória chamada memória cache. A cache é apenas uma
memória de natureza elétrica (assim como a memória principal) que armazena informações
mais rapidamente que sua amiga “importante”. A cache, na verdade, também é fabricada com
chips de memória RAM (para ser mais exato, chips de memória SRAM – RAM estática –, um
subtipo da RAM).
Lembre-se: cache é uma função! RAM é uma natureza física, é um tipo de memória!
As memórias cache são usadas como memórias intermediárias (o termo cache, em si, já está
popularizado como veremos a seguir). Ela age da seguinte forma: os dados que são trazidos da
memória principal são armazenados também na cache, ou seja, formando uma “cópia” deles.
Quando a CPU (o processador) quiser buscar aqueles dados novamente, não será necessário
consultar a memória principal (o que demora muito para a CPU): basta pedir aquela informação
à cache que já a detém!
FONTE: Informática para Concursos, João Antônio.
A memória cache é uma memória intermediária, situada logicamente entre o processador e a memória RAM.
Sua finalidade é reter os blocos de instruções mais utilizados próximo ao processador, diminuindo a necessidade de acesso à memória RAM.
Fisicamente, ela pode ficar dentro ou fora do processador, a depender de seu tipo. Atualmente, a memória cache recebe a seguinte classificação:
L1 muito pequena, próxima à CPU, e a mais rápida dentre os tipos de cache Dentro do chip do processador
L2 maior e mais lenta que a L1 Dentro ou fora do chip processador
L3 maior e mais lenta do que a L2 Fora do processador, colocado na placa-mãe
Com o avanço dos processadores multicore, as arquiteturas de processadores têm dedicado a memória L1 para cada núcleo e utilizando a memória L3 de maneira compartilhada para todos os núcleos.
Quanto à memória L2, tem processador que compartilha a L2 por grupos de núcleos, outros colocam a L2 compartilhada para todos, enfim, varia muito com o nível de performance e preço que o fabricante almeja.
O princípio de funcionamento das memórias cache é elementar: quando a CPU precisa de uma informação na memória, primeiro ele acessa a memória L1;
caso não encontre, ele busca na L2 e assim sucessivamente;
caso a informação não esteja em cache algum, aí sim ele vai buscar a informação na memória RAM.
Antes que você pergunte: SIM, a performance do processador é bem melhor tentando achar as informações em cache, do que se houvesse apenas a memória RAM para buscar diretamente. O tamanho da memória cache dos processadores varia bastante. Atualmente, os cache L1 continuam na casa dos kilobytes, mas já temos memórias L3 passando dos 30 megabytes de tamanho (família Xeon da Intel).
É interessante aproveitar o momento que estamos falando de memória cache para apresentar uma variação da Arquitetura de von Neumann, a chamada Arquitetura Harvard. As operações em um processador envolvem dados e instruções (também chamados operandos).
Na Arquitetura clássica de von Neumann, existe uma única memória e um único barramento para acessar essa memória, e o acesso a dados e instruções ocorre em um único meio. Na Arquitetura Harvard, memórias exclusivas para dados e memórias exclusivas para instruções, permitindo o acesso simultâneo a ambos, por meio de barramentos distintos. Assim sendo, é possível ter um desempenho melhor, pois o processador pode ler instruções e executar outras ao mesmo tempo (técnica conhecida como pipelining)
Na “prática”, a implementação da Arquitetura Harvard se dá por meio da destinação de caches exclusivos para dados e caches exclusivos para instruções.
Os processadores ARM são exemplos típicos de dispositivos que utilizam a arquitetura Harvard.
Os microcontroladores com arquitetura Harvard são também conhecidos como "microcontroladores RISC" (Computador com Conjunto Reduzido de Instruções), e os microcontroladores com uma arquitetura Von-Neumann, de "microcontroladores CISC