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Já vimos como classificar os caches quanto à operação (write through e write back) e quanto à organização lógica (direct mapped, full associative e set associative). Hoje discutiremos a última das classificações, justamente a que mais afeta o desempenho: sua localização em relação à CPU. Que classifica o cache quanto ao nível.

O cache interno, primário ou nível 1 (também conhecido como cache L1, do inglês Level 1) situa-se dentro da própria CPU. Com o que, como diriam os gremistas, ganha uma barbaridade em rapidez, pois a comunicação entre cache e CPU é quase instantânea e o tempo de acesso pode ser considerado praticamente nulo. É claro que isto aumenta não somente o preço como também o número de componentes da CPU (não se esqueçam que, nas configurações usuais, para armazenar um bit em um chip de memória estática são necessários pelo menos quatro transistores). Mas os ganhos em desempenho são tão extraordinários que praticamente toda a CPU moderna incorpora um cache nível 1. Uma moda que começou com o 486 e seu cache interno de 8K, passou pelo Pentium (com dois caches internos de 8K, um destinado a armazenar somente instruções e o outro dados) e se estendeu até o Nx586 da NexGen, com um cache interno de 32K, 16K usados para dados, 16K para instruções. Caches primários são extraordinariamente eficientes, porém sua capacidade é forçosamente limitada pelo grande número de transistores que adiciona à CPU: somente o cache interno de 8K do velho 486 era responsável por um terço dos componentes ativos do chip.

Se sua CPU é um 486 ou superior (incluindo toda a linha Pentium da Intel e os 5x86 e 6x86 da Cyrix, AMD e NexGen), já vem com cache interno, cuja capacidade não pode ser alterada (mas, se você quiser transformar sua máquina em uma carroça, pode desabilitá-lo através do setup). Já caches externos (ou secundários, nível 2 ou L2) são compostos por chips de memória RAM estática (SRAM) localizados na placa mãe. Chips que empregam três tipos de encapsulamento: DIPP, TSOP e SIMM. Chips DIPP (Dual Inline Pin Package) são aqueles clássicos, com duas linhas paralelas de pinos ou "perninhas" que se encaixam em soquetes soldados na placa-mãe, comuns nas placas antigas. Chips tipo TSOP (Thin Small-Outline Package) são geralmente quadrados, maiores porém mais finos que os chips DIPP, com pinos soldados diretamente na placa-mãe usando a técnica denominada montagem em superfície (surface mounting). Os chips de memória SRAM com encapsulamento SIMM (Single Inline Memory Module) começaram a aparecer recentemente. Sua aparência é semelhante à dos chips de memória dinâmica (DRAM) usados na memória RAM, porém com tamanho e formato de encaixe diferente destes últimos para impedir que sejam instalados no slot errado. As placas-mãe modernas geralmente incorporam parte do cache sob a forma de um conjunto de chips TSOP soldados na placa e apresentam ainda um slot onde pode-se encaixar um pente SIMM de memória SRAM para expandir a capacidade do cache.

Em resumo: enquanto o cache interno já vem "embutido" na CPU, o externo é formado por chips de memória SRAM incorporados à placa-mãe. Que, portanto, podem ou não estar lá. Esta afirmativa, aparentemente acaciana, tem sua razão de ser: algumas placas-mãe fornecidas sem cache externo são capazes de "simular" sua existência - ou seja, enganar o usuário fazendo-o pensar que o cache existe. E o fazem com tanta maestria que por vezes não enganam apenas o usuário, mas também alguns softwares de diagnóstico, que indicam haver cache onde na verdade não há. Portanto, se você quer ter certeza que a pechincha que estão lhe oferecendo na forma de uma placa-mãe incrementadíssima de fato tem o cache secundário que o convincente vendedor afirma que tem, verifique se os chips de memória SRAM estão mesmo na placa e não vá atrás de conversa fiada.

Com isto praticamente esgotamos o tema memória. Falta apenas discutir o controle de erros (paridade e ECC) e memória EDO. O que significa que esta série, afinal, está muito perto do esperado fim.

PS: Amanhã já é noite de Natal. Que tanto o seu quanto o meu sejam plenos de alegria. E, a todos que ultimanente têm enchido minha caixa postal com tantas mensagens repletas de bons augúrios, obrigado pela gentileza, generosidade e, sobretudo, paciência e complacência com este amigo de vocês. Os votos de boas festas recebidos foram tantos e os elogios carinhosos que os acompanham tamanhos e tão calorosos que, mesmo imerecidos como são, cumpriram sua finalidade: encheram meu Natal de felicidade. Obrigado.

B. Piropo