La mémoire cache d'un ordinateur
La mémoire cache est un espace de stockage temporaire utilisé pour améliorer les performances
d'un ordinateur. Il existe différents types de mémoire cache sur un ordinateur, dont celles qui
sont greffées sur les processeurs ou encore celles extraites à partir de l'espace disque ou la
mémoire vive.
Présentation et rôle de la mémoire cache
La mémoire cache ou mémoire tampon est un espace mémoire rapide servant à stocker
temporairement des informations ou des instructions. Sur un ordinateur, la mémoire cache est surtout
associée au processeur du fait qu'elle lui permet de stocker ses instructions et ses données, en attendant
de les traiter. Cette architecture procure un gain considérable au niveau de la vitesse de traitement des
informations puisque le processeur accède plus rapidement aux données. À titre d'exemple, la
mémoire cache possède une vitesse d'exécution d'environ 10 fois plus rapide que la mémoire Ram. Par
ailleurs, un processeur peut être accompagné de plusieurs mémoires caches pour une exploitation
optimale de sa puissance. Cependant, les mémoires caches se caractérisent par une taille réduite, de
l'ordre d'une centaine de kilo-octets à quelques mégaoctets. Cela s'explique par la limitation
technologique de l'élaboration de la mémoire cache mais aussi à cause de son coût. Outre les
processeurs, la mémoire cache est également utilisée par certains périphériques de l'ordinateur, pour ne
citer que les disques Scsi.
Le principe de fonctionnement de la mémoire cache
La mémoire cache sert pour le stockage temporaire des informations utilisées par le processeur. Pour
ce faire, le cache fournit l'information demandée par le processeur si elle la possède, sinon, il récupère
l'information depuis la mémoire principale et la stocke pour une utilisation antérieure. Concrètement,
ce sont les adresses mémoires qui sont enregistrées dans la mémoire cache. Lorsque le processeur veut
écrire une donnée dans la mémoire principale, il vérifie si l'adresse de la mémoire est disponible dans
la mémoire cache. Si tel est le cas, le processeur peut écrire la donnée, sinon, une nouvelle entrée est
créée dans la mémoire cache à partir d'une copie de l'adresse depuis la mémoire principale. Du fait de
sa capacité de stockage réduite, le cache effectue une sélection des données qui seront les plus
susceptibles d'être réutilisées par le processeur avant de créer une nouvelle entrée. Pour ce faire, le
cache compte le nombre d'utilisation d'une entrée par le processeur et il ne garde uniquement celles qui
sont les plus utilisées selon le système LFU ou Least Frequently Used. Une autre technologie consiste
à considérer les entrées les plus anciennes, c'est le système LRU ou Least Recently Used.