La caché de la CPU es uno de los componentes importantes que afectan el rendimiento de su computadora. Una caché de CPU es una pequeña memoria cerca de la CPU, que almacena los datos utilizados con frecuencia por la CPU. El propósito del almacenamiento en caché de la CPU es reducir el tiempo de acceso a los datos almacenados en la memoria principal (RAM), que es más lenta y está más lejos de la CPU. Mediante el uso de la caché de la CPU, la CPU puede recuperar los datos que necesita más rápido, lo que aumenta la velocidad de procesamiento.
Tipos de caché de CPU
Hay tres tipos de cachés de CPU de uso común: L1, L2 y L3. Cada uno tiene un tamaño, velocidad y función diferentes.
- La caché L1 es la caché más pequeña y rápida, ubicada dentro del núcleo de la CPU. Las cachés L1 suelen tener un tamaño de entre 16 KB y 128 KB y tienen un tiempo de acceso de aproximadamente 1 ns. La caché L1 almacena los datos más utilizados por la CPU, como instrucciones y registros.
- La caché L2 es una caché más grande y lenta que la caché L1, que generalmente se encuentra fuera del núcleo de la CPU, pero aún dentro del chip de la CPU. Las cachés L2 suelen tener un tamaño de entre 256 KB y 8 MB y tienen un tiempo de acceso de unos 5 ns. La caché L2 almacena datos que la CPU utiliza con menos frecuencia, pero con más frecuencia que los datos almacenados en la RAM.
- La caché L3 es la caché más grande y tardía, que generalmente se encuentra fuera del chip de la CPU, pero aún dentro del paquete de la CPU. Las cachés L3 suelen tener un tamaño de entre 4 MB y 64 MB y tienen un tiempo de acceso de unos 15 ns. La caché L3 almacena datos que rara vez utiliza la CPU, pero que siguen siendo más frecuentes que los datos almacenados en un disco duro o SSD.
A continuación, se muestra una tabla en la que se comparan el tamaño, la velocidad y la ubicación de los tres tipos de cachés de CPU:
| Tipo de caché | Tamaño | Velocidad | Ubicación |
| Caché L1 | 16 KB – 128 KB | 1 ns | Dentro del núcleo de la CPU |
| Caché L2 | 256 KB – 8 MB | 5 ns | Fuera del núcleo de la CPU, dentro del chip de la CPU |
| Caché L3 | 4 MB – 64 MB | 15 ns | Fuera del chip de la CPU, dentro del paquete de la CPU |
Factores que afectan al tamaño y la velocidad de la CPU de la caché
Hay varios factores que afectan al tamaño y la velocidad de la CPU de caché, como por ejemplo:
- Diseño de la CPU: El diseño de la CPU determina el número de núcleos, rutas de datos e instrucciones que la CPU puede procesar. El diseño de la CPU también determina el tamaño y la velocidad óptimos de la caché de la CPU para admitir el rendimiento de la CPU. Por ejemplo, las CPU con muchos núcleos suelen requerir una memoria caché más grande y rápida que las CPU con pocos núcleos.
- tecnología de fabricación : La tecnología de fabricación determina el tamaño y la distancia entre los transistores utilizados para fabricar una CPU. Las tecnologías de fabricación más avanzadas pueden hacer que los transistores sean más pequeños y estén más cerca, lo que aumenta la densidad y la velocidad de las cachés de la CPU. Por ejemplo, las CPU fabricadas con tecnología de 7 nm suelen tener cachés más grandes y rápidas que las CPU fabricadas con tecnología de 14 nm.
- Necesidades de la aplicación: la aplicación debe determinar el tipo y la cantidad de datos que debe procesar la CPU. Las necesidades de la aplicación también determinan el tamaño y la velocidad ideales de la CPU de caché para mejorar el rendimiento de la CPU. Por ejemplo, las aplicaciones que requieren muchos cálculos matemáticos suelen requerir una caché más grande y rápida que las aplicaciones que solo requieren operaciones simples.