Cache-ul de nivel 2 sau L2 face parte dintr-o strategie de stocare pe mai multe niveluri pentru îmbunătățirea performanței computerului. Prezentul model folosește până la trei niveluri de cache, denumite L1, L2 și L3, fiecare creând diferența dintre unitatea de procesare a computerului (CPU) foarte rapidă și memoria cu acces aleatoriu (RAM) mult mai lentă. În timp ce designul evoluează, cache-ul L1 este cel mai adesea încorporat în procesor, în timp ce cache-ul L2 a fost în mod obișnuit încorporat în placa de bază (împreună cu cache-ul L3, atunci când este prezent). Cu toate acestea, unele procesoare încorporează acum cache L2, precum și cache L1, iar câteva chiar încorporează cache L3.
Sarcina cache-ului CPU este de a anticipa cererile de date, astfel încât atunci când utilizatorul face clic pe un program folosit frecvent, de exemplu, instrucțiunile necesare pentru a rula acel program sunt gata, stocate în cache. Când se întâmplă acest lucru, CPU poate procesa cererea fără întârziere, îmbunătățind drastic performanța computerului. CPU va verifica mai întâi memoria cache L1, urmată de memoria cache L2 și L3. Dacă găsește biții de date necesari, aceasta este o lovitură de cache, dar dacă memoria cache nu anticipează cererea, CPU-ul primește o pierdere de cache, iar datele trebuie extrase din RAM mai lentă sau hard disk care este încă mai lent. .
Deoarece sarcina cache-ului CPU este să păstreze biți de date, s-ar putea să vă întrebați de ce există mai mult de un nivel de cache. De ce să aveți cache L2, cu atât mai puțin L3, când puteți doar să măriți memoria cache L1?
Răspunsul este că, cu cât memoria cache este mai mare, cu atât latența este mai mare. Cache-urile mici sunt mai rapide decât cache-urile mari. Pentru a optimiza performanța generală, cel mai bun rezultat este obținut prin a avea cel mai mic și mai rapid cache-ul cel mai imediat la CPU în sine, urmat de un pool puțin mai mare de cache L2 și un pool și mai mare de cache L3. Ideea este de a păstra instrucțiunile cele mai frecvent utilizate în L1, cache-ul L2 păstrând următorii biți de date cel mai probabil necesar, iar L3 urmând exemplul. Dacă CPU trebuie să proceseze o solicitare care nu este prezentă în memoria cache L1, poate verifica rapid memoria cache L2, apoi L3.
Designul cache-ului este o strategie cheie pe piața extrem de competitivă a microprocesoarelor, deoarece este direct responsabilă pentru performanța îmbunătățită a procesorului și a sistemului. Memoria cache pe mai multe niveluri este realizată din cipuri RAM statice (SRAM) mai scumpe față de cipuri RAM dinamice (DRAM) mai ieftine. DRAM și cipurile DRAM sincrone (SDRAM) sunt ceea ce în mod normal numim pur și simplu RAM. Cipurile SRAM și SDRAM nu trebuie confundate.
Când vă uitați la computere noi, verificați cantitățile de cache L1, L2 și L3. Toate celelalte fiind egale, un sistem cu mai multă memorie cache CPU va funcționa mai bine, iar memoria cache sincronă este mai rapidă decât cea asincronă.