Qu'est-ce que la mémoire cache sur un ordinateur ?

La mémoire cache sur un ordinateur est un conteneur de stockage pour données récemment utilisées par l'unité centrale (CPU). Le CPU y accède extrêmement vite pour traiter la série d'informations suivante. Exemple type : pages, images, adresses web que votre navigateur rassemble et stocke dans un dossier sur votre disque dur.

Faits

Cache = compartiment mémoire plus petit mais plus rapide supportant la mémoire principale. Conçu pour accélérer la fonction mémoire. L'ordinateur vérifie le cache : si donnée présente = « cache hit ». Si absente = « cache miss », requête routée quasi instantanément vers mémoire plus lente pour récupérer la donnée.

Fonction

Même avec microprocesseurs plus rapides et RAM plus capacitive, goulots d'étranglement persistent entre CPU et RAM. Cache = mémoire supplémentaire pour transmission plus rapide entre ces deux composants. L'ordinateur construit une bibliothèque des infos fréquemment utilisées dans le cache. Rôle du « caching » : accélérer le système. Réduit engorgements CPU/RAM, permet tâches plus rapides car données transitent plus vite cache->CPU.

Niveau 1 (L1)

Cache haute vitesse intégré dans le processeur. Motivation : « localité de référence » = lieu juste accédé par CPU a probabilité élevée d'être revisité à court terme. L1 garde données les plus récentes. Quand CPU en a besoin, vérifie L1 d'abord. Si présent, évite retour RAM plus lente. Processus ~2x plus rapide que RAM principale.

Niveau 2 (L2)

Cache niveau 2 (secondaire) généralement sur carte mémoire près du processeur. Liaison directe au CPU, circuit intégré carte mère le contrôle (contrôleur L2). L2 attrape données récentes pas dans L1. Sur beaucoup PC, L2 permet au processeur d'obtenir ~95% infos nécessaires depuis le cache.

Autres mémoires cache

Cache disque = autre type. Vitesse bien plus lente (lit disque dur, stocke en RAM). Programmes comme DOS l'utilisent. Comme RAM plus lente que L1/L2, disque bien plus lent que RAM.

Périphériques PC souvent mis en cache via RAM système. Cache périphérique fonctionne comme cache disque. Ex: lecteur DVD-ROM mis en cache via RAM système ou disque. L'une ou l'autre méthode peut être plus rapide que le lecteur DVD-ROM.