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Cache informática
Cache informática

¿Cómo funciona la caché informática?

Si has estado alguna vez comprándote un ordenador, seguramente habrás oído la palabra “caché”. Los ordenadores modernos tienen caché del tipo L1 y L2, y los últimos que van saliendo ya tienen del tipo L3. Posiblemente te hayan aconsejado, ya fuera un amigo o familiar de no comprar un ordenador en particular porque no tiene suficiente caché. Lo cierto es que el caché es un importante proceso de computación que aparece en todos los ordenadores en variadas formas. Hay caché de memoria, discos hardware y software, paginación y muchos más. Por ejemplo, la memoria virtual es una forma de caché. Veremos a continuación porque es tan importante y como se utiliza.

El término de un ordenador utilizando su caché se llama “caching”, y es una tecnología basada en el subsistema de memoria del ordenador. Ayuda que las tareas que el ordenador hace, se puedan hacer más deprisa. Para entender la idea básica detrás del sistema del caching, empezaremos con un ejemplo muy simple donde usaremos a un librero para mostrar el concepto del caché. Para hacerlo más simple, digamos que no puedes coger los libros por ti mismo – tienes que preguntarle al librero por el libro que quieres leer, y el lo coge de unas grandes estanterías. Comenzaremos con un librero sin caché.


Llega el primer cliente. Pide el libro “20.000 leguas de viaje submarino”. El librero se introduce entre las grandes estanterías, coge el libro, vuelve al mostrador y le da el libro al cliente. Más tarde, el cliente vuelve para devolver el libro. El librero coge el libro y lo vuelve a poner en la estantería. Digamos que el siguiente cliente también quiere el mismo libro. El librero debe volver a la estantería que acaba de dejar y dárselo a este cliente. En este modelo, el librero debe hacer un viaje completo para poder dar un libro a cada cliente – incluso los más populares que se piden frecuentemente. ¿Hay alguna manera de mejorar el rendimiento del librero?

La respuesta es que si. Podemos utilizar el caché con el librero. Vamos a darle al librero una mochila donde puede guardar hasta diez libros. En esta mochila, pondrá los libros que los clientes le devuelven hasta llegar a los 10 libros. Ahora volveremos al ejemplo anterior, pero esta vez haciendo caching.

Empieza el día y la mochila del librero está vacía. El primer cliente solicita el libro “20.000 leguas de viaje submarino, por lo que el librero debe ir a la estantería (esto no se puede evitar). Vuelve y le da el libro al cliente. Cuando el cliente devuelve el libro, el librero pone el libro en la mochila y la deja a un lado. Otro cliente llega pidiendo el mismo libro. Antes de ir a la estantería, mira en la mochila a ver si esta ahí, y efectivamente está. Lo único que tiene que hacer es sacarlo de la mochila y dárselo al cliente. No hay viajes a las estanterías, por lo que el servicio es dado rápido y con eficiencia.

De este ejemplo, podemos ver varios factores sobre el caching:

  • La tecnología del caché es el uso de una memoria más rápida aunque más pequeña para acelerar una memoria más grande pero más lenta.
  • Cuando usas un caché, se debe verificarlo para ver si los objetos están ahí. Si no lo está, el ordenador debe esperar que se solicite para poder ponerlo en caché.
  • Un caché tiene una capacidad máxima la cual es más pequeña que el área de almacenamiento general.
  • Se puede tener varias capas de caché. Con el ejemplo del librero, la memoria más rápida pero más pequeña es la mochila, y las estanterías representan la memoria grande pero más lenta. Esto es un caché de nivel uno. Puede haber otra capa de caché consistente de una estantería adicional detrás del mostrador con capacidad de hasta 200 libros. El librero puede mirar la mochila, luego la estantería trasera y por último las estanterías del principio.

Ahora que sabemos lo que es el caché, veamos como lo hace un ordenador y como funciona cada uno de los niveles que hemos comentado. Lo puedes leer pulsando aquí.

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