Diferença entre cache L1 e L2

L1 vs L2 Cache

A memória de cache é uma memória especial usada pela CPU (Central Processing Unit) de um computador com a finalidade de diminuir o tempo médio necessário para acessar a memória. A memória de cache é uma memória relativamente menor e também mais rápida, que armazena os dados mais freqüentemente acessados ​​da memória principal. Quando há solicitação para uma leitura de memória, a memória cache é verificada para ver se esses dados existem na memória cache. Se esses dados estiverem na memória cache, não há necessidade de acessar a memória principal (o que leva mais tempo para ser acessado), reduzindo assim o tempo médio de acesso à memória. Normalmente, existem caches separados para dados e instruções. O cache de dados normalmente é configurado em uma hierarquia de níveis de cache (às vezes chamado de cache de vários níveis). L1 (Nível 1) e L2 (Nível 2) são os caches mais importantes nesta hierarquia de caches. L1 é o cache mais próximo da memória principal e é o cache que é verificado primeiro. O cache L2 é o próximo na linha e é o segundo mais próximo da memória principal. L1 e L2 variam em velocidades de acesso, localização, tamanho e custo.

Cache L1

Cache L1 (também conhecido como cache primário ou cache de Nível 1) é o cache mais alto na hierarquia dos níveis de cache de uma CPU. É o cache mais rápido da hierarquia. Tem um tamanho menor e um atraso menor (zero estado de espera) porque geralmente é incorporado ao chip. SRAM (Static Random Access Memory) é usado para a implementação de L1.

Cache L2

O cache L2 (também conhecido como cache secundário ou cache de Nível 2) é o cache que está ao lado de L1 na hierarquia do cache. L2 geralmente é acessado somente se os dados que procuram não forem encontrados em L1. L2 geralmente é usado para preencher o espaço entre o desempenho do processador e a memória. L2 normalmente é implementado usando DRAM (Dynamic Random Access Memory). Na maioria das vezes, L2 é soldado na placa-mãe muito perto do chip (mas não no próprio chip), mas alguns processadores como o Pentium Pro se desviaram desse padrão.

Qual a diferença entre cache L1 e L2?

Embora ambos L1 e L2 sejam memórias de cache, eles têm suas principais diferenças. L1 e L2 são o primeiro e o segundo cache na hierarquia dos níveis de cache. L1 tem uma capacidade de memória menor do que L2. Além disso, L1 pode ser acessado mais rápido do que L2. L2 é acessado somente se os dados solicitados não forem encontrados em L1. L1 geralmente é construído para o chip, enquanto L2 é soldado na placa-mãe muito perto do chip. Portanto, L1 tem um atraso muito pequeno em comparação com L2. Como o L1 é implementado usando SRAM e L2 é implementado usando DRAM, L1 não precisa de atualização, enquanto L2 precisa ser atualizado. Se os caches são estritamente inclusivos, todos os dados em L1 também podem ser encontrados em L2.No entanto, se os caches forem exclusivos, os mesmos dados não estarão disponíveis em L1 e L2.