Les mémoires caches dans les processeurs

La mémoire cache

 

 

La mémoire cache (ou "le cache"), qui a fait son apparition vers les années 80, est placée près du processeur, voir incorporer sur ce dernier. Elle est plus rapide que la RAM, cette mémoire s'appelle SRAM. Le processeur s'en sert pour stocker les données auxquelles il accède souvent, réduisant le temps de latence de l’ordinateur. La mémoire cache sert de tampon entre le processeur et la mémoire vive.

Cette mémoire est jusqu'à 10 fois plus rapide que la mémoire vive, cependant elle possède une capacité beaucoup plus limitée, pour une question de prix. Il faut donc combiner différents types de mémoires plus ou moins rapides ou couteuse pour trouver un équilibre entre prix et performance.

 

Il peut y avoir de nombreux caches pour un seul processeur, chacun pouvant se spécialiser dans un rôle particulier. Plus le processeur est performant, plus il aura besoin d'un grand nombre de mémoires caches, sans cela ses capacités ne pourront être exploitées au mieux.

Si le processeur souhaite écrire une donnée en mémoire, il vérifie d'abord si l'adresse de la mémoire est dans le cache, s'il la trouve, il écrit dans la mémoire cache, sinon celle-ci crée une nouvelle adresse dans laquelle elle stocke la donnée, en la recopiant depuis la mémoire principale (mémoire morte).
Il faut également faire la correspondance d'écriture entre cache et RAM : une entrée créée dans le cache profitera également d'être stockée en RAM, comme cela même si une erreur se produit dans le cache elle existera toujours.