Cache Level 2 e Level 3
Cache L2
A mitigare il netto rallentamento ogni volta che avvengono dei "cache L1 miss" troviamo una cache L2.
Usando l'analogia del ristorante che abbiamo usato per spiegare la cache L1 nella pagina precedente, diciamo che la cache L2 è un carrello di altri cibi posti strategicamente nel ristorante in modo che il cameriere possa prenderli in soli 15 secondi - contro i 60 secondi della cucina. Nei vecchi sistemi Pentium (Socket 7), la cache L2 era montata sulla motherboard, quindi operava alla velocità della motherboard (66 MHz, o 15 ns in questo esempio). Ora, se chiedete qualcosa che il cameriere non ha aveva già portato in anticipo sul vostro tavolo, anziché fare una lunga strada verso la cucina per recuperare il cibo e portarvelo 60 secondi dopo, può prima controllare il carrello dove ha collocato altre portate. Se il cibo richiesto è lì, vi viene portato in tavola in 15 secondi. L'effetto netto in un sistema reale è che anziché rallentare da 233 MHz a 16 MHz per attendere che il dato arrivi dalla memoria principale, il sistema può invece recuperarlo in 15 ns - 66 MHz - dalla cache L2. L'effetto è che il sistema rallenta da 233 a 66 MHz.
Tutti i moderni processori hanno una cache L2 integrata che opera alla stessa velocità del processore, che è anche la stessa velocità della cache L1. Per analogia così da descrivere i più recenti chip, il cameriere dovrebbe semplicemente collocare il carrello accanto al tavolo del cliente. Poi, se il cibo desiderato non è sul tavolo (L1 cache miss), richiederà semplicemente di più per raggiungere la cache L2 adiacente (il carrello in questa analogia) piuttosto che i 15 secondi per raggiungere il carrello nei vecchi progetti. Lo screenshot sotto illustra i tipi di cache e le dimensioni nel processore AMD A10-5800K, come riportati da CPU-Z.
AMD A10-5800K, processore quad-core con cache L1 e L2
Cache L3
La maggior parte dei recenti modelli di processori di fascia media e alta contengono anche una cache di terzo livello nota come cache L3. In passato, pochi processori avevano una cache L3, ma è diventata sempre più comune nelle CPU multicore come i Core i7, i Phenom II e gli FX. Proseguendo sull'esempio del ristorante, diciamo che la cache L3 è un altro carrello con altri cibi collocato accanto al carrello che simboleggia la cache L2. Se il cibo necessario non era sul tavolo (L1 cache miss) o sul primo carrello (L2 cache miss), il cameriere può cercarlo nel secondo carrello.
La cache L3 è molto utile nei processori multicore, dove è generalmente condivisa tra tutti i core. Sia Intel che AMD usano la cache L3 nella maggior parte dei loro processori attuali perché beneficiano di un design multicore.
Intel Core i5-2500 (Sandy Bridge), informazioni sulla cache
Queste immagini illustrano due esempi di processori a sei core con cache L1, L2 e L3 sia di Intel (sopra) che AMD (sotto):
AMD Phenom II X6 1055T, informazioni sulla cache