A quantidade de memória cache que uma CPU possui é um número frequentemente esquecido na folha de especificações, mas o cache da CPU é extremamente importante para o desempenho geral da CPU. Se você nunca prestou atenção ao cache da CPU antes, leia isto antes de comprar outro.
Índice
O que é um cache de CPU?
Um cache de CPU é uma área de memória pequena e rápida embutida em uma CPU (Unidade Central de Processamento) ou localizada na matriz do processador. O cache da CPU armazena dados e instruções usados com frequência da memória principal para reduzir o número de vezes que a CPU precisa acessar a memória principal para obter essas informações. Isso pode melhorar muito o desempenho do sistema, pois o acesso aos dados do cache da CPU é muito mais rápido do que o acesso aos dados da memória principal.
O que significam os níveis de cache da CPU (L1, L2, L3)?
Os “níveis” de cache da CPU referem-se à hierarquia de memória cache incorporada em uma CPU. A maioria das CPUs modernas possui vários níveis de cache, com cada nível tendo maior capacidade e tempo de acesso mais lento do que o nível abaixo dele. Os níveis são normalmente numerados, sendo o Nível 1 (L1) o menor e mais rápido nível de cache e o Nível 3 (L3) o maior e mais lento nível de cache.
Essa hierarquia existe para fornecer um equilíbrio entre velocidade e capacidade. O cache L1 é o mais rápido e é usado para armazenar os dados e instruções usados com mais frequência, enquanto o cache L3 é o maior e armazena dados e instruções usados com menos frequência.
Qual software se beneficia mais com um cache grande?
Softwares que executam muitas tarefas repetitivas ou exigem acesso rápido a grandes quantidades de dados podem se beneficiar de um cache maior. Isso pode melhorar o desempenho do software e reduzir o tempo necessário para concluir essas tarefas.
Alguns exemplos de software que se beneficiam de tamanhos de cache maiores incluem:
- Os sistemas de gerenciamento de banco de dados geralmente realizam muitas consultas repetitivas e exigem acesso rápido a grandes quantidades de dados armazenados em bancos de dados.
- Software de edição de vídeo , que pode precisar acessar rapidamente grandes quantidades de dados de vídeo e áudio para realizar edição e reprodução em tempo real.
- O software de processamento de imagens e vídeos pode realizar muitas operações matemáticas em grandes conjuntos de dados para processar e manipular imagens e vídeos.
- Software de análise financeira, que pode precisar acessar e analisar rapidamente grandes quantidades de dados financeiros para realizar cálculos complexos e gerar relatórios.
Estes são apenas alguns exemplos de software que podem se beneficiar de um cache maior, mas muitos outros tipos de software também podem ser aplicados.
Os videogames também podem se beneficiar significativamente com um grande cache. Você pode ver isso demonstrado pelo desempenho em jogos do AMD 5800X3D , que fornece um forte impulso para jogos com CPU pesada.
Como funciona o cache em uma CPU multi-core?
Em uma CPU multi-core, cada núcleo possui sua própria memória cache. Isso permite que cada núcleo armazene e acesse dados e instruções usados com frequência de forma independente, sem acessar a memória principal ou cache de outro núcleo. Isso pode melhorar o desempenho da CPU, reduzindo o tempo que cada núcleo gasta esperando por dados e instruções da memória principal ou de outros núcleos, permitindo que a CPU execute mais tarefas simultaneamente e melhorando sua velocidade e capacidade de resposta geral.
No entanto, é importante observar que a memória cache em uma CPU multinúcleo normalmente não é compartilhada entre núcleos. Isso significa que cada núcleo só tem acesso ao seu cache, e não ao cache dos outros núcleos. Essa limitação pode afetar o desempenho da CPU se um ou mais núcleos dependerem fortemente de dados e instruções que estão disponíveis apenas no cache de outro núcleo. Nesse caso, o desempenho da CPU pode ser limitado pelo tamanho do cache dos núcleos individuais, e não pelo tamanho total do cache em todos os núcleos.
Algumas CPUs multi-core possuem cache compartilhado, que é uma área de memória cache acessível a todos os núcleos da CPU. No entanto, esse cache normalmente é muito mais lento que o cache L1 dentro de um núcleo específico. O uso de cache compartilhado também pode introduzir complexidade e sobrecarga adicionais no design da CPU.
Mais cache vale a pena?
Ao comprar uma nova CPU agora, a diferença de preço entre dois chips semelhantes, onde um tem mais cache, pode ser surpreendente. A quantidade de memória parece tão pequena, mas é cara! O custo decorre de colocar uma área de memória tão pequena e rápida na matriz do processador. Então, vale a pena buscar mais cache como ponto de venda para sua próxima CPU?
Como sempre, o que realmente importa é o desempenho de uma determinada CPU nos aplicativos ou jogos que você deseja usar. Se seus pacotes de software ou jogos favoritos obtiverem um aumento significativo com alocações maiores de cache, faz sentido gastar dinheiro em CPUs com mais cache. Em outras palavras, não se preocupe com as especificações no papel. Em vez disso, procure benchmarks para o software pretendido e veja se uma CPU com mais cache (todo o resto sendo igual) faz alguma diferença real.
Os projetistas de CPU geralmente são muito bons em fornecer ao processador a quantidade certa de cache para o uso pretendido. Portanto, se uma CPU for comercializada para jogos ou edição de vídeo, ou para uso em servidores, ela geralmente terá uma configuração de cache que funcionará bem para esses trabalhos.
Processador AMD Ryzen 7 5800X3D
O rei das CPUs para jogos supera as CPUs muito mais caras no desempenho dos jogos, oferecendo quantidades ridículas de memória cache empilhada 3D.
