La cache di livello 2 o L2 fa parte di una strategia di archiviazione multilivello per migliorare le prestazioni del computer. Il presente modello utilizza fino a tre livelli di cache, denominati L1, L2 e L3, ciascuno colmando il divario tra l’unità di elaborazione del computer (CPU) molto veloce e la memoria ad accesso casuale (RAM) molto più lenta. Mentre il design si sta evolvendo, la cache L1 è più spesso integrata nella CPU, mentre la cache L2 è stata generalmente integrata nella scheda madre (insieme alla cache L3, quando presente). Tuttavia, alcune CPU ora incorporano la cache L2 e la cache L1 e alcune addirittura incorporano la cache L3.
Il compito della cache della CPU è anticipare le richieste di dati, in modo che quando l’utente fa clic su un programma utilizzato di frequente, ad esempio, le istruzioni necessarie per eseguire quel programma siano pronte, memorizzate nella cache. Quando ciò accade, la CPU può elaborare la richiesta senza indugio, migliorando drasticamente le prestazioni del computer. La CPU controllerà prima la cache L1, seguita dalla cache L2 e L3. Se trova i bit di dati necessari, questo è un successo della cache, ma se la cache non anticipa la richiesta, la CPU ottiene un errore di cache e i dati devono essere estratti dalla RAM più lenta o dal disco rigido che è ancora più lento .
Poiché è compito della cache della CPU contenere bit di dati, potresti chiederti perché esiste più di un livello di cache. Perché avere la cache L2, molto meno L3, quando puoi semplicemente ingrandire la cache L1?
La risposta è che maggiore è la cache, maggiore è la latenza. Le cache piccole sono più veloci delle cache grandi. Per ottimizzare le prestazioni complessive, il miglior risultato si ottiene avendo la cache più piccola e veloce più immediata alla CPU stessa, seguita da un pool leggermente più grande di cache L2 e un pool ancora più grande di cache L3. L’idea è di mantenere le istruzioni usate più frequentemente in L1, con la cache L2 che contiene i successivi bit di dati probabilmente necessari e L3 che segue l’esempio. Se la CPU deve elaborare una richiesta che non è presente nella cache L1, può controllare rapidamente la cache L2, quindi L3.
La progettazione della cache è una strategia chiave nel mercato altamente competitivo dei microprocessori, poiché è direttamente responsabile del miglioramento delle prestazioni della CPU e del sistema. La cache multilivello è costituita da chip di RAM statica (SRAM) più costosi rispetto a chip di RAM dinamica (DRAM) più economici. I chip DRAM e DRAM sincroni (SDRAM) sono ciò che normalmente chiamiamo semplicemente RAM. I chip SRAM e SDRAM non devono essere confusi.
Quando guardi i nuovi computer controlla le quantità di cache L1, L2 e L3. A parità di condizioni, un sistema con più cache della CPU funzionerà meglio e la cache sincrona è più veloce di quella asincrona.