Les caches internes et externes font référence à différents niveaux de mécanismes de mise en cache utilisés dans les systèmes informatiques, notamment dans le contexte des processeurs et des périphériques de stockage.
Cache interne :
Également appelé cache sur puce ou cache de processeur, le cache interne est une petite quantité de mémoire à haute vitesse située dans l'unité centrale de traitement (CPU). Il est intégré directement au CPU ou placé très près de celui-ci.
1. Proximité :le cache interne est physiquement plus proche des cœurs du processeur que le cache externe ou la mémoire principale. Cette proximité permet une récupération plus rapide des données et une latence réduite.
2. Vitesse :le cache interne est généralement beaucoup plus rapide que le cache externe et la mémoire principale en raison de son intégration étroite avec le processeur.
3. Capacité :le cache interne a généralement une capacité inférieure à celle du cache externe et de la mémoire principale. Il est conçu pour stocker les données et les instructions fréquemment utilisées afin de minimiser le besoin d'accéder à des composants de mémoire plus lents.
4. Accès aux données :le cache interne stocke les données et les instructions fréquemment consultées dont le processeur aura probablement besoin dans un avenir proche. Il permet de réduire le temps moyen d’accès à la mémoire en gardant les informations couramment utilisées facilement disponibles.
5. Niveaux de cache interne :les processeurs ont souvent plusieurs niveaux de cache interne, tels que les niveaux de cache L1 (le plus proche du processeur), L2 et parfois même L3. Chaque niveau a ses propres caractéristiques de capacité et de vitesse d'accès.
6. Volatilité :le cache interne est une mémoire volatile, ce qui signifie que son contenu est perdu lorsque l'alimentation est coupée.
Cache externe :
Également appelé cache hors puce ou cache de dernier niveau (LLC), le cache externe est une couche de mémoire à haute vitesse située entre le processeur et la mémoire système principale. Il est généralement situé sur la carte mère ou dans un module de cache séparé.
1. Proximité :le cache externe est plus éloigné des cœurs du processeur que le cache interne mais plus proche que la mémoire principale.
2. Vitesse :le cache externe est plus rapide que la mémoire principale mais pas aussi rapide que le cache interne en raison de la distance supplémentaire et des goulots d'étranglement potentiels entre le processeur et le cache externe.
3. Capacité :le cache externe a généralement une capacité plus grande que le cache interne. Il sert d'emplacement de stockage intermédiaire pour les données activement traitées ou fréquemment consultées par le processeur.
4. Accès aux données :le cache externe stocke les données susceptibles d'être nécessaires dans un avenir proche, mais pas aussi immédiatement que les données du cache interne.
5. Niveaux de cache externe :comme pour le cache interne, il peut exister plusieurs niveaux de cache externe, tels que L3, L4, etc., avec des niveaux croissants généralement plus éloignés du processeur et de plus grande taille.
6. Volatilité :le cache externe peut être volatile ou non volatile. Les caches externes volatiles perdent leur contenu en cas de coupure de courant, tandis que les caches non volatiles conservent les données même lorsque l'alimentation est coupée.
En résumé, les principales différences entre le cache interne et externe résident dans leur proximité avec le processeur, leur vitesse, leur capacité, leurs modèles d'accès aux données et leurs caractéristiques de volatilité. Le cache interne est plus rapide, plus petit et plus proche du processeur, tandis que le cache externe est plus lent, plus grand et situé plus loin du processeur. Les deux caches ont pour objectif de réduire la latence et d'améliorer les performances globales du système en stockant les données et les instructions fréquemment consultées plus près des unités de traitement.
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