LA MEMORIA CACHÉ
Para qué sirve?
Para empezar, digamos que la caché no es sino un tipo de memoria del ordenador; por tanto, en ella se guardarán datos que el ordenador necesita para trabajar. ¿Pero no era eso la RAM?, preguntará usted. Bueno, en parte sí. A decir verdad, la memoria principal del ordenador (la RAM, los famosos 8, 16, 32 ó 64 "megas") y la memoria caché son básicamente iguales en muchos aspectos; la diferencia está en el uso que se le da a la caché.
Debido a la gran velocidad alcanzada por los microprocesadores desde el 386, la RAM del ordenador no es lo suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador (el "micro" en adelante) necesita, por lo que tendría que esperar a que la memoria estuviera disponible y el trabajo se ralentizaría. Para evitarlo, se usa una memoria muy rápida, estratégicamente situada entre el micro y la RAM: la memoria caché.
Ésta es la baza principal de la memoria caché: es muy rápida. ¿Cuánto es "muy rápida"? Bien, unas 5 ó 6 veces más que la RAM. Esto la encarece bastante, claro está, y ése es uno de los motivos de que su capacidad sea mucho menor que el de la RAM: un máximo en torno a 512 kilobytes (512 Kb), es decir, medio "mega", frente a 16 ó 32 megas de RAM. Además, este precio elevado la hace candidata a falsificaciones y timos.
Pero la caché no sólo es rápida; además, se usa con una finalidad específica. Cuando un ordenador trabaja, el micro opera en ocasiones con un número reducido de datos, pero que tiene que traer y llevar a la memoria en cada operación. Si situamos en medio del camino de los datos una memoria intermedia que almacene los datos más usados, los que casi seguro necesitará el micro en la próxima operación que realice, se ahorrará mucho tiempo del tránsito y acceso a la lenta memoria RAM; esta es la segunda utilidad de la caché.
Para los que tengan curiosidad por ver cómo es la caché (aunque en muchas ocasiones no resulta fácil de reconocer, por venir encapsulada en algún tipo de chip de control o toda junta en un único chip), aquí tienen una foto de unos chips de caché:
El tamaño de la caché
Leído lo anterior, usted pensará: pues cuanto más grande, mejor. Cierto, pero no; o más bien, casi siempre sí. Aunque la caché sea de mayor velocidad que la RAM, si usamos una caché muy grande, el micro tardará un tiempo apreciable en encontrar el dato que necesita. Esto no sería muy importante si el dato estuviera allí, pero ¿y si no está? Entonces habrá perdido el tiempo, y tendrá que sumar ese tiempo perdido a lo que tarde en encontrarlo en la RAM.
Por tanto, la caché actúa como un resumen de los datos de la RAM, y todos sabemos que un resumen de 500 páginas no resulta nada útil. Se puede afirmar que, para usos normales, a partir de 8 MB (1024 Kb) la caché resulta ineficaz, e incluso pudiera llegar a ralentizar el funcionamiento del ordenador. El tamaño idóneo depende del de la RAM, excepto claro en sevidores
La caché interna o L1
La caché a la que nos hemos referido hasta ahora es la llamada "caché externa" o de segundo nivel (L2). Existe otra, cuyo principio básico es el mismo, pero que está incluida en el interior del micro; de ahí lo de interna, o de primer nivel (L1).
Esta caché funciona como la externa, sólo que está más cerca del micro, es más rápida y más cara, además de complicar el diseño del micro, por lo que su tamaño se mide en pocas decenas de kilobytes.
Tecnologías usadas en la caché
Ante todo, el tipo de memoria empleada para fabricar la caché es uno de los factores más importantes. Suele ser memoria de un tipo muy rápido (como por ejemplo SRAM o SDRAM) y con características especiales, como burst pipeline: transmitir datos "a ráfagas" (burst).
La velocidad de la caché influye en su rendimiento, como es obvio. Las cachés se mueven en torno a los 10 nanosegundos (ns) de velocidad de refresco; es decir, que cada 10 ns pueden admitir una nueva serie de datos. Por tanto, a menor tiempo de refresco, mayor velocidad. Si quiere saber cómo detectar "a ojo descubierto" la velocidad de un chip de memoria,
El último parámetro que influye en las cachés es la forma de escribir los datos en ellas. Esto se suele seleccionar en la BIOS, bien a mano o dejando que lo haga el ordenador automáticamente; las dos formas principales son:
- Write-Througth: impronunciable término que indica el modo clásico de trabajo de la caché;
- Write-Back: un modo más moderno y eficaz de gestionar la caché.
