¿Qué es la Caché y para qué sirve?

La caché es una tecnología desarrollada para que diversos componentes electrónicos obtengan los datos que necesitan lo más rápido posible. La palabra caché se asocia directamente a “memoria”, ya que se trata de la memoria volátil más rápida del sistema en el que esté integrada. De esta manera, la caché de un ordenador (suele llamarse caché de la CPU) es más rápida que el almacenamiento (sea HDD o SSD) y que la RAM. Al ser una memoria volátil, los datos se pierden una vez se le deja de proporcionar energía (es decir, cuando el equipo se apaga).

La memoria caché se encuentra implementada en todos los dispositivos electrónicos existentes, y existe a nivel de hardware y a nivel de software. Al fin y al cabo, es un recurso que permite almacenar los datos más frecuentes solicitados por los diversos componentes, y se caracteriza por su poca capacidad de almacenamiento. Por su construcción, la memoria caché es más rápida cuanta menor capacidad tiene, y es por eso que debe ser usada tan solo para almacenar los recursos más frecuentes utilizados por el dispositivo. Por ejemplo, en la caché de la CPU podemos encontrar hasta 4 niveles diferentes hoy en día, cada uno con su propósito, tamaño y velocidad singulares.

A nivel de hardware encontramos la caché CPU como la más importante, y a nivel de software tenemos la caché del sistema y la caché web, aunque existen otros muchos tipos de caché en los que no entraremos en detalle. Siendo un recurso utilizado para facilitar el acceso a pequeños paquetes de datos, puede ser usado por numerosos componentes que requieran instrucciones de entrada/salida muy rápidas, y normalmente también esenciales. Dicho esto, la memoria caché es un recurso del sistema que agiliza las búsquedas de datos.

La memoria caché sirve como almacenaje de muy poca capacidad y gran velocidad de datos utilizados frecuentemente por los dispositivos electrónicos. De manera general, en la caché se almacenan recursos que son utilizados a menudo, normalmente datos poco pesados e instrucciones que surgen por extrapolación del sistema. En la caché CPU, por ejemplo, se almacenan datos en distintos niveles de esta memoria en función de lo que ha pedido el procesador, acto seguido una rutina se encarga de hacer una extrapolación de los datos obtenidos y de examinar cuáles puede ser que solicite el procesador en las próximas instrucciones. Estos datos extrapolados se almacenan en alguno de los niveles de la caché CPU, dependiendo de su importancia y frecuencia de uso, y luego son discriminados en función de si se han utilizado o no en instrucciones venideras.

La utilidad de la caché, en términos generales, es proveer de un almacenaje de datos muy pequeño y rápido para algún elemento informático (ya sea hardware o software), es decir, actúa como intermediaria entre el solicitante (habitualmente CPU) y el depósito de datos (RAM o unidades de almacenamiento), siendo la caché mucho más rápida que estos otros depósitos de información.

Es complicado explicar una utilidad general de la caché, ya que existen muchos tipos distintos de caché, como ya hemos comentado antes, pero si hay alguna es la que hemos comentado en el párrafo anterior.

Al contener información frecuentemente utilizada (o fruto de inferencias sobre los últimos datos solicitados), la caché sirve para agilizar ese proceso de búsqueda en el almacenamiento general, siendo miles de veces más rápida que cualquier SSD SATA del mercado, para el caso de las caché CPU L1 y L2. A esto también se suma su baja latencia, considerada despreciable, como característica destacable de una memoria caché.