Descubra a importância da Memória Cache para o computador e como conseguir mandar bem nos concursos públicos sobre esse tema

1. Memória cache: Introdução

fonte: https://www.win-10-forum.de/artikel-windows-10-tipps-tricks/1339-arbeitsspeicher-windows-speicherdiagnose-testen-so-funktioniert-s.html

Vocês se lembram do nosso último post sobre memória de computador? Nesta matéria continuaremos o assunto falando exclusivamente da memória cache!

A memória cache é um tipo de memória RAM (Randon Acess Memory). Sendo assim, já sabemos que é uma memória volátil, de leitura e gravação, que perde seus dados caso haja interrupção no fornecimento de energia.

Esse tipo de memória consegue trabalhar em uma velocidade compatível a do processador e reduz a lentidão em um processo que precisa acessar peças externas a ele, como por exemplo, a memória principal e o HD.

Vamos conhecer mais a respeito?

2. Apenas uma analogia

 Não tem jeito! Sabe aquela mania que você tem ao explicar uma coisa para alguém? Sempre que me lembro de memória cache eu penso logo em uma comparação para esclarecer melhor sua utilidade.

Observe a imagem a seguir:

Escritório bonito, não é? Mas não é nisso que devemos nos atentar. Observem os círculos numerados 1, 2 e 3:

1 – São pastas contendo alguns documentos de acesso rápido para quem estiver usando esta mesa. Se a pessoa precisar de uma informação e procurar primeiro nessas pastas, poderá solucionar o seu problema rapidamente! Só que nessas pastas cabem poucos documentos, ou seja, pouca informação. Então, compensa deixar nelas apenas o que se usa com frequência.

2 – As gavetas! Nelas cabem bem mais documentos do que nas pastas! Mas precisa procurar mais, abrir gaveta, fechar gaveta! Fica um pouquinho mais demorado do que procurar nas pastas, mas também é rápido se compararmos a busca de documentos nos armários.

3 – Os armários estão representados pelo círculo de número 3. Neles cabem muitos documentos, não é? Com certeza, se o que a pessoa que está na mesa dos círculos 1 e 2 não encontrar o que precisa nas pastas sobre a mesa ou nas gavetas, encontrará no armário. Mas olhem só: ele fica longe. Se alguém precisar ir até ele para buscar um documento, vai demorar bem mais do que se procurasse nas pastas ou nas gavetas.

Agora vamos comparar esse esquema ao que temos abaixo:

1 – A memória cache contém poucas informações. Apenas as que são frequentemente acessadas pelo processador, mas consegue trabalhar na mesma frequência que ele, evitando perda de velocidade no acesso as informações.

2 – Na memória RAM (memória principal) cabem mais informações do que na cache, porém sempre que o processador precisa acessar algum meio externo a ele, perde velocidade.

3 – No HD ficam todas as informações do computador, ganhando, nesse quesito, da quantidade que fica na cache e na memória principal, mas o acesso do processado a essas informações se torna bem mais lento do que nas opções anteriores. Cabe informar que as informações do HD devem ser carregadas para a memória RAM antes de serem acessadas pelo processador.

Então, a nossa memória cache é comparada as pastas do primeiro esquema. A memória RAM, comparada as gavetas e o HD, comparado ao armário.

Com isso concluímos que a memória cache armazena apenas informações frequentemente usadas pelo processador e que trabalha na mesma frequência que ele. Sendo assim, o processador busca as informações que precisa primeiro na cache e depois nas outra opções de dispositivos de armazenamento, que vimos nos esquemas supracitados.

3. Cache L1 e L2

 A memória cache apesar de oferecer rapidez ao processador no acesso às informações, oferece limitações quanto a estabilidade e miniaturização, além de ter um preço bastante elevado. Por esse motivo ela é aplicada nos equipamentos em pequenas porções.

No início de seu uso, com os computadores de processador 386, era encontrada na placa mãe, como demonstra a figura abaixo:

fonte: http://www.hardware.com.br

Quando surgiram os computadores que usavam processadores 486, houve a novidade da aplicação da cache dentro do processador.

fonte: http://www.hardware.com.br

Por algum tempo a cache foi encontrada na placa mãe e no processador e isso levou a denominação L1, para a que estava localizada junto ao processador e L2 para a que estava localizada na placa mãe.

Com o passar do tempo e a evolução tecnológica, tanto a cache L1 como a L2 passaram a ser incluídas dentro do processador, pois enquanto a L1 trabalhava na mesma frequência do processador, a L2 trabalhava na mesma frequência da placa mãe, que é menor do que a do processador.

4. A hierarquia de memória

A hierarquia de memória classifica os tipos de memória em função de seu desempenho, observando a capacidade, velocidade e custo.

A capacidade é referente ao armazenamento oferecido pela memória. A velocidade é observada no que se refere ao tempo de acesso pelo processador às informações da memória. Sendo assim, se a memória deve acompanhar a velocidade do processador. O custo deve possibilitar a inserção e consumo do produto no mercado.

Como essas características podem não classificar definitivamente memórias diferentes, outros itens podem ser adicionados para que se chegue a uma conclusão final, observando sempre qual será a aplicação da memória.

É comum encontrarmos termos como memória principal, memória cache, memória secundária e registradores, quando tratamos de hierarquia de memória. Um exemplo de memória principal é a memória RAM. A memória secundário pode ser representada pelos HDs, ou outros dispositivos de armazenamento em massa, ou seja, de grande quantidade de armazenamento, como CDs, DVDs, pendrives e outros que não podem ser diretamente endereçados pelo processador.  É possível encontrar o termo memória terciária, que é um desdobramento da memória secundária. Nesse caso, entende-se por memória terciária aquela que depende de instruções de montagem como fitas magnéticas e discos ópticos. Os registradores estão localizados no núcleo do processador e possuem instruções que permitem a execução, manipulação e emissão de resultados por ele. Estão no topo da hierarquia de memória.

A representação mais encontrada da hierarquia de memória é a pirâmide colocada logo abaixo:

Vamos testar nossos conhecimentos?

5. Questões de concurso

5.1 – Ano: 2012 – Banca: ESAF – Órgão: MI – Prova: Nível Superior

A memória cache

a) é usada para maximizar a disparidade existente entre a velocidade do processador e a velocidade de leitura e gravação de dados.

b) é uma memória volátil de alta velocidade, porém com pequena capacidade de armazenamento.

c) armazena a maioria do conteúdo da memória principal.

d) é uma memória volátil de baixa velocidade, porém com grande capacidade de armazenamento.

e) é usada para eliminar a disparidade existente entre a quantidade de dados armazenados na memória principal e na memória secundária.

RESPOSTA: B

5.2 – Ano: 2017 – Banca: Quadrix – Órgão: CFO-DF – Prova: Técnico em Tecnologia da Informação

No que diz respeito à arquitetura de computadores, julgue o item seguinte.

A memória externa é o tipo de memória mais rápido, menor e mais caro e consiste nos registradores internos ao processador. Um exemplo típico desse tipo de memória é a cache.

Certo ou Errado?

RESPOSTA: Errado.

5.3 – Ano: 2017 – Banca: COPESE – UFJF – Órgão: UFJF – Prova: Técnico de Tecnologia da Informação

Com relação à hierarquia de memória, analise as sentenças abaixo:

I . As memórias secundárias normalmente são caracterizadas por um baixo custo e pela volatilidade de dados.

II . A hierarquia de memória classifica os tipos de memória em função de seu desempenho.

III . Ao se classificar memórias, não há uma relação clara entre custo e desempenho.

IV . Memórias RAM são voláteis e têm tempos de acesso piores que caches L1 e L2.

Assinale a alternativa CORRETA:

a) Todas as sentenças estão corretas.

b) Há exatamente três sentenças corretas.

c) Somente as sentenças I e III estão corretas.

d) Somente as sentenças II e III estão corretas.

e) Somente as sentenças II e IV estão corretas.

RESPOSTA: E

5.4 – Ano: 2017 – Banca: IF-CE – Órgão: IF-CE – Prova: Técnico de Laboratório – Informática

Em informática, memória são todos os dispositivos que permitem, a um computador, guardar dados, temporária ou permanentemente. Memória é um termo genérico, para designar componentes de um sistema capazes de armazenar dados e programas. O tempo de acesso é uma questão importantíssima em relação à velocidade do computador. O tempo de acesso pode ser entendido, basicamente, como velocidade de armazenamento de dados. Sobre a hierarquia de velocidade de armazenamento de dados nos diversos tipos de memórias do computador, a sequência, da mais alta para a mais baixa, é

a) memória cache, memória principal, memória secundária e memória terciária.

b) registradores, memória cache, memória principal e memória secundária.

c) memória cache, memória secundária, memória principal e registradores

d) memória principal, memória secundária, memória terciária e memória cache.

e) memória principal e secundária, memória cache e registradores.

RESPOSTA: B

5.5 – Ano: 2017 – Banca: IESES – Órgão: CEGÁS – Prova: Assistente Técnico – Técnico em Tecnologia da Informação

“Memória de altíssima velocidade de acesso controlada e gerida pelo hardware. Busca acelerar o processo de busca de informações na memória. Está localizada, no computador, logicamente entre o processador e a memória principal.” Esta definição está relacionada a:

a) Memória principal.

b) Memória cache.

c) Memória auxiliar-backup.

d) Memória auxiliar.

RESPOSTA: B

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Para você que não leu nosso post anterior sobre Memória do Computador, aproveite e complemente com esse blog.

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