¿Qué es la caché L3?

La caché de nivel 3 o L3 es una memoria especializada que funciona de la mano con la caché L1 y L2 para mejorar el rendimiento de la computadora. Los cachés L1, L2 y L3 son cachés de la unidad de procesamiento de la computadora (CPU), en comparación con otros tipos de cachés en el sistema, como el caché del disco duro. El caché de la CPU satisface las necesidades del microprocesador al anticipar las solicitudes de datos para que las instrucciones de procesamiento se proporcionen sin demora. El caché de la CPU es más rápido que la memoria de acceso aleatorio (RAM) y está diseñado para evitar cuellos de botella en el rendimiento.

Cuando se realiza una solicitud del sistema, la CPU requiere instrucciones para ejecutar esa solicitud. La CPU funciona muchas veces más rápido que la RAM del sistema, por lo que para reducir los retrasos, la caché L1 tiene bits de datos listos que anticipa que serán necesarios. El caché L1 es muy pequeño, lo que le permite ser muy rápido. Si las instrucciones no están presentes en el caché L1, la CPU verifica L2, un grupo de caché ligeramente más grande, con un poco más de latencia. Con cada falta de caché, se ve al siguiente nivel de caché. El caché L3 puede ser mucho más grande que L1 y L2, y aunque también es más lento, sigue siendo mucho más rápido que recuperarlo de la RAM.

Suponiendo que las instrucciones necesarias se encuentran en el caché L3 (un acierto de caché ), se pueden expulsar bits de datos del caché L1 para contener las nuevas instrucciones en caso de que se necesiten nuevamente. El caché L3 puede eliminar esa línea de instrucciones, ya que ahora reside en otro caché (denominado caché exclusivo ), o puede quedarse en una copia (denominado caché inclusivo ), dependiendo del diseño de la CPU.

Por ejemplo, en noviembre de 2008, AMD® lanzó su chip Shanghai de cuatro núcleos. Cada núcleo tiene sus propios cachés L1 y L2, pero los núcleos comparten un caché L3 común. L3 guarda copias de los elementos solicitados en caso de que un núcleo diferente realice una solicitud posterior.

La arquitectura para el caché multinivel continúa evolucionando. La memoria caché L1 solía ser externa a la CPU, integrada en la placa base, pero ahora las memorias caché L1 y L2 se incorporan comúnmente en la matriz de la CPU. El caché L3 generalmente se ha integrado en la placa base, pero algunos modelos de CPU ya están incorporando el caché L3. La ventaja de tener un caché integrado es que es más rápido, más eficiente y menos costoso que colocar un caché separado en la placa base.

Obtener instrucciones de la memoria caché es más rápido que invocar la RAM del sistema, y ​​un buen diseño de la memoria caché mejora en gran medida el rendimiento del sistema. El diseño y la estrategia de la caché serán diferentes en varias placas base y CPU, pero si todo lo demás es igual, más caché es mejor.