GT explica: o que é um cache de CPU, o que ele faz

Já falamos um pouco sobre cache do navegador aqui na Guiding Tech, então a maioria de vocês já deve estar familiarizado com ele. Mas existe outro tipo de cache que talvez nem todos vocês conheçam. E esse é o associado à CPU. Se você construiu um PC sozinho, uma das especificações sempre mencionadas em uma CPU é o cache.

Mas, por que isso precisa? O que isso realmente faz?

Um pouco de fundo

Para aqueles de vocês que viram a evolução da computação pessoal desde os primeiros dias, vai se lembrar das especificações dos computadores de outrora. Os chips de memória costumavam estar nos KBs, assim como as velocidades do processador. Com o passar do tempo, passamos para o território dos MHz, com chips de memória funcionando a 4 MHz e CPU a 2 MHz.

Portanto, se a CPU fizesse uma solicitação em tal sistema, a memória responderia rapidamente, sem qualquer demora. Suas velocidades de clock correspondentes ajudaram a fazer o processador funcionar rapidamente. Mas, avance uma ou duas décadas e agora você pode obter CPUs que funcionam na velocidade de GHz, mas, infelizmente, os chips de memória não conseguiram acompanhar.

Grande problema: uma solução

O rápido aumento das velocidades da CPU significava que a CPU realmente precisaria esperar que o chip de memória entendesse a rápida sucessão de solicitações que estava enviando. Isso era um problema. Você pode construir tecnicamente uma memória com a mesma velocidade da CPU, mas ocupa mais espaço no silício para armazenar cada bit de informação. Isso custaria muito mais do que o DIMMs que usamos hoje.

A solução alternativa? Divida a memória em dois. o a Principal memória que construímos com a RAM dinâmica, bem como um segundo tipo de memória que incorporamos na CPU. É muito menor, mas também é um tipo de memória muito mais rápido em comparação com a DRAM. E isso é o que chamamos de Cache.

O que isso faz?

Cache pode ser uma palavra antiquada em inglês, mas é exatamente isso que o cache da CPU faz - ele armazena coisas. Pense nisso como um baú de tesouro de pirata. Ok, talvez não. Como somos todos geeks e já falei sobre cache em um navegador da web, a funcionalidade desse cache também é a mesma.

Então, ao invés de um computador fazendo uma solicitação a um servidor web a milhares de quilômetros de distância e, em seguida, baixando as imagens e o conteúdo todas as vezes, o cache irá reter a maior parte na memória, para qualquer navegador. Isso economiza tempo e as páginas da web abrem muito mais rápido graças ao cache nos navegadores.

Uma CPU tem o mesmo problema, ela pode se comunicar com sua própria memória muito mais rápido do que com o a Principal memória. Portanto, toda vez que a CPU solicita um pouco de dados, ela "armazena em cache" uma cópia em sua memória local. Isso permite que ele busque-o com muito mais rapidez em um futuro próximo, quando necessário.

Truques adicionados

Mas isso não é tudo. A memória local em uma CPU permite não apenas armazenar e ler dados por byte, mas também pela próxima linha. Se a CPU executar uma instrução por vez, há uma boa chance de que ela seja seguida por um número conhecido de instruções após a ação principal.

Então, ao invés de apenas obter uma palavra da memória por vez, a CPU pode acessar os próximos 128 bytes de memória e ele vai ler, o que é chamado, a linha do cache - uma única linha de 128 da CPU, em um ir. A ideia é sempre reduzir o tempo e tornar todo o processo muito mais rápido.

Comprando um PC? Então aqui está como você pode comparar CPU, RAM e outras especificações antes de finalizar sua compra.

Maior é sempre melhor?

Bem, nem sempre, mas no caso do cache de memória - certamente é. Deixe-nos saber suas dúvidas em nosso fórum, se você ainda tiver alguma.