Memoria Cache (Sistemi e Reti)

📑 10 slides 👁 29 views 📅 1/29/2026
0.0 (0 ratings)

Introduzione alla Memoria Cache

La memoria cache è una memoria ad alta velocità che memorizza dati frequentemente utilizzati.

Introduzione alla Memoria Cache
2

Livelli della Memoria Cache

  • Cache L1: integrata nel processore, velocissima ma piccola (fino a 512KB).
  • Cache L2: più grande di L1 (fino a 8MB), leggermente più lenta.
  • Cache L3: condivisa tra i core del processore, può raggiungere 32MB.
Livelli della Memoria Cache
3

Funzionamento della Cache

  • La cache copia i dati dalla RAM per un accesso più rapido.
  • Utilizza algoritmi per prevedere quali dati saranno necessari.
  • Se il dato non è in cache (cache miss), il sistema accede alla RAM.
Funzionamento della Cache
4

Politiche di Sostituzione

  • LRU (Least Recently Used): rimuove i dati usati meno recentemente.
  • FIFO (First In First Out): rimuove i dati più vecchi.
  • LFU (Least Frequently Used): rimuove i dati usati meno frequentemente.
Politiche di Sostituzione
5

Cache Coerenza

  • Necessaria in sistemi multi-core per mantenere dati consistenti.
  • Protocolli come MESI (Modified, Exclusive, Shared, Invalid).
  • Evita conflitti quando più core accedono agli stessi dati.
Cache Coerenza
6

Cache nei Sistemi Distribuiti

  • Cache distribuita migliora le prestazioni delle reti.
  • Esempi: CDN (Content Delivery Network) per contenuti web.
  • Riduce la latenza e il carico sui server centrali.
Cache nei Sistemi Distribuiti
7

Vantaggi della Memoria Cache

  • Riduce il tempo di accesso ai dati del 50-80%.
  • Migliora l'efficienza energetica del sistema.
  • Aumenta la velocità complessiva del processore.
Vantaggi della Memoria Cache
8

Svantaggi della Memoria Cache

  • Costo elevato per byte rispetto alla RAM.
  • Complessità nella gestione della coerenza.
  • Spazio limitato può causare frequenti cache miss.
Svantaggi della Memoria Cache
9

Applicazioni Pratiche

  • Utilizzata in CPU, GPU, database e server web.
  • Facebook usa cache distribuita per gestire miliardi di richieste.
  • Google utilizza cache per accelerare i risultati di ricerca.
Applicazioni Pratiche
10

Conclusione e Riassunto

  • La memoria cache è essenziale per prestazioni elevate.
  • Livelli multipli bilanciano velocità e capacità.
  • Tecnologie future potrebbero aumentarne l'efficienza.
Conclusione e Riassunto
1 / 10