Cache L1, L2 et L3 : quelle est la différence ?

0
69
Jason Fitzpatrick/How-To Geek

Les principales différences entre la mémoire cache L1, L2 et L3 sont la capacité et la vitesse de transfert. L1 est de faible capacité mais extrêmement rapide, L2 est plus lent mais dispose de plus d'espace de stockage, et L3 est le plus lent des trois, mais possède généralement la plus grande capacité de stockage.

Les processeurs informatiques modernes utilisent tous un système de mémoire cache à plusieurs niveaux qui permet de stocker temporairement les données sur la puce pour un accès rapide. Comprendre les différences entre le cache L1, L2 et L3 peut être important si vous souhaitez obtenir les meilleures performances du prochain processeur que vous achèterez.

Qu'est-ce que la mémoire cache du processeur ?

La mémoire cache du processeur est un type de stockage de données temporaire situé sur le processeur. Il est utilisé pour augmenter l'efficacité de traitement du processeur en conservant de petits bits de données souvent demandés prêts à être consultés à grande vitesse. La mémoire cache est composée de différents niveaux de stockage. Ces niveaux sont communément appelés L1, L2, L3 et parfois L4, et varient en termes d'emplacement, de vitesse et de taille.

Pour mieux comprendre pourquoi le CPU a besoin de son propre cache mémoire, il faut se pencher sur l'évolution des processeurs et de la RAM. La différence de vitesse entre le processeur et la RAM était minime dans les premiers ordinateurs. On craignait peu que le traitement soit ralenti par la mémoire. Comme la vitesse de fonctionnement des processeurs centraux augmentait bien avant la vitesse de la RAM, il était nécessaire de réduire d'une manière ou d'une autre cette disparité. La réponse était la mémoire cache.

La mémoire cache est à la fois extrêmement rapide, souvent entre 10 et 100 fois plus rapide que la DRAM, et physiquement proche des cœurs de processeur. Les processeurs modernes et rapides ne sont pas ralentis par la nécessité de demander des données à partir d'une mémoire système relativement lente, car ils peuvent à la place obtenir les données du cache.

La raison pour laquelle ce type de mémoire, connu sous le nom de SRAM, n'est pas simplement utilisé à la place de la DRAM dans un ordinateur se résume à son coût. La quantité de mémoire cache sur un processeur est relativement petite, mesurée en kilo-octets ou en mégaoctets plutôt qu'en gigaoctets, et serait d'un coût prohibitif à fabriquer aux mêmes tailles que les modules de RAM modernes.

La mémoire cache ne devrait pas ’ à confondre avec d'autres types de cache que l'on trouve couramment sur votre ordinateur. Bien que “cache” peut faire référence à plusieurs types de stockage de mémoire temporaire utilisés pour augmenter l'efficacité du logiciel ou du matériel, la mémoire cache est spécifique au matériel du processeur.

Qu'est-ce que le cache L1 ?

Le cache L1, parfois appelé cache primaire, est le niveau de mémoire le plus petit et le plus rapide. Sa taille est généralement de 64 Ko, mais chaque cœur du processeur a son propre cache L1 intégré, donc un processeur quadricœur aurait un total de 256 Ko.

Si vous regardez les détails de la mémoire dans un outil comme CPU-Z, vous remarquerez que le cache L1 est divisé en deux niveaux supplémentaires : L1-I (instruction) et L1-D (données). Le cache d'instructions L1 gère les informations qui seront transmises au processeur, tandis que le cache de données contient les informations à écrire dans la mémoire principale.

Le cache de niveau 1 peut transférer des données aussi rapidement ou plus rapidement que la vitesse de fonctionnement maximale du processeur, ce qui le rend extrêmement efficace. Si le processeur ne parvient pas à trouver les données requises dans L1, il les recherche dans les caches L2 et L3.

Qu'est-ce que le cache L2 ?

Le cache L2 est un cache mémoire secondaire, également intégré dans chaque cœur individuel du CPU. Il a presque toujours plus d'espace de stockage que L1, mais il fonctionne à une vitesse plus lente, bien que toujours beaucoup plus rapide que la vitesse de la RAM.

Certains processeurs haut de gamme peuvent avoir un total de 32 Mo de cache L2, mais 6 à 12 Mo est probablement la moyenne. Comme mentionné, cela est divisé également entre tous les cœurs, permettant à chacun d'accéder à son propre cache indépendamment.

Qu'est-ce que le cache L3 ?

Plutôt que d'être intégré dans chaque cœur de processeur, le niveau 3 agit comme un pool de stockage partagé auquel l'ensemble du processeur peut accéder. Il est beaucoup plus lent que les caches L1 et L2, peut-être seulement deux fois plus rapide que la RAM, mais c'est le plus grand des trois niveaux de mémoire.

Si le processeur ne parvient pas à trouver les données dont il a besoin dans la mémoire cache, il doit à la place demander les données à la mémoire système plus lente. C'est ce qu'on appelle un manque de cache. L'introduction du cache L3 a réduit les risques d'échec et a donc contribué à améliorer les performances.

Lorsqu'il a été développé pour la première fois, le cache L3 était souvent situé dans une puce séparée sur la carte mère. Les processeurs modernes ont désormais presque exclusivement un cache L3 intégré pour une plus grande efficacité.

Cache L1 vs L2 vs L3 : quelles sont les différences ?

Les principales différences entre les trois niveaux de mémoire cache sont la taille, la vitesse et leur emplacement.

    < li Le cache L1 a une faible capacité de stockage mais est généralement la mémoire la plus rapide de n'importe quel ordinateur, jusqu'à 100 fois plus rapide que la RAM. Chaque cœur de processeur possède son propre cache L1, généralement d'environ 64 Ko.
  • Cache L2peut être plusieurs fois plus grand que L1 mais n'est qu'environ 25 fois plus rapide que la RAM. Comme L1, chaque cœur de processeur possède son propre cache L2. Chacun fait généralement entre 256 et 512 Ko, parfois jusqu'à 1 Mo.
  • Le cache L3 a la plus grande capacité de stockage, souvent 32 Mo ou plus, mais peut n'être que deux fois plus rapide que le système mémoire. Le cache L3 est généralement intégré au processeur, mais séparé des cœurs.

La mémoire cache peut-elle être supprimée ?

Certains caches mémoire peuvent être supprimés ou effacés, tels que le cache système ou le cache du navigateur, mais vous ne pouvez pas supprimer la mémoire cache du processeur. Tout comme la DRAM, la SRAM est une mémoire volatile, ce qui signifie qu'elle ne conserve pas son contenu à long terme. Dès que vous éteignez l'ordinateur, tout ce qui se trouve dans la mémoire cache est perdu.

De combien de mémoire cache ai-je besoin ?

Comme avec la plupart des types de mémoire, plus un processeur a de cache, mieux c'est. Vous ne pouvez pas mettre à niveau la mémoire cache, il est donc important de vous assurer que le processeur que vous choisissez en a assez pour vos besoins. Cela dit, cela dépend de ce que vous faites avec votre ordinateur, et vous ne devriez pas vous attarder sur cette seule fonctionnalité du processeur. Les vitesses d'horloge, le nombre de cœurs et de threads, ainsi que d'autres facteurs peuvent tous affecter les performances du processeur.

Une bonne référence pour le cache L1 est de 64 Ko par cœur. Vous pouvez le comprendre en divisant le montant total par le nombre de cœurs du processeur. 256 Ko de cache L2 par cœur est parfaitement acceptable, mais les joueurs voudront peut-être rechercher 512 Ko par cœur. Et tout ce qui se situe entre 32 et 96 Mo de cache L3 convient à la plupart des besoins.

CONNEX : Les bases du processeur : que sont les cœurs, l'hyper-threading et les processeurs multiples ?< /strong>

LIRE SUIVANT

  • › NextGen TV et ATSC 3.0 ne vont pas bien
  • &rsaquo ; Google Chrome 114 arrive avec un nouveau mode de lecture
  • &rsaquo ; Le nouveau casque HyperX Cloud III fonctionne avec tous vos appareils
  • &rsaquo ; 10 comédies gratuites que vous pouvez regarder dès maintenant
  • › 10 erreurs de sauvegarde courantes commises par la plupart des utilisateurs
  • &rsaquo ; 11 fonctionnalités Apple Music que vous devriez utiliser