Caratteristiche e Differenza tra Cache, RAM e Buffer

Cache

Una cache è una tecnica di archiviazione dei dati che consente di accedere a dati o file a una velocità maggiore. Le cache sono implementate sia in hardware che in software. La memorizzazione nella cache funge da componente intermedio tra l’appliance di archiviazione principale e il dispositivo hardware o software del destinatario per ridurre la latenza nell’accesso ai dati.
Ad esempio, i browser Web in genere utilizzano una cache per velocizzare il caricamento delle pagine memorizzando una copia dei file delle pagine Web localmente, ad esempio sul computer locale. Questa viene è conosciuta con il nome di cache Web.

RAM

La memoria ad accesso casuale (RAM, Random Access Memory) è un tipo di archiviazione dei dati del computer. Un dispositivo RAM consente di accedere ai dati in ordine casuale, il che rende molto veloce la ricerca di informazioni specifiche. Le memorie RAM sono utilizzate nei sistemi informatici come memoria principale ed è una memoria volatile , il che significa che le informazioni memorizzate vengono perse quando non c’è alimentazione. Pertanto, la RAM viene utilizzata dall’unità di elaborazione centrale (CPU) quando un computer è in esecuzione per memorizzare informazioni che devono essere utilizzate molto rapidamente, ma non memorizza alcuna informazione in modo permanente.

Le memorie RAM attuali utilizzano circuiti integrati per memorizzare informazioni. Questa è una forma di archiviazione relativamente costosa e il costo per unità di archiviazione è molto più elevato rispetto a dispositivi come un disco rigido. Tuttavia, il tempo per accedere ai dati è molto più veloce per la RAM che la velocità supera i costi. Un computer, quindi, utilizza una certa quantità di RAM per l’accesso rapido, la memorizzazione temporanea di informazioni e una quantità molto maggiore di memoria di massa permanente non casuale, come un disco rigido.

Buffer

Un buffer è un’area di conservazione temporanea per i dati mentre è in attesa di essere trasferito in un’altra posizione. Di solito si trova nella RAM. Il concetto di buffer è stato sviluppato al fine di prevenire la congestione dei dati da una porta di trasferimento in entrata a quella in uscita.

Esistono usi comuni per il buffer che aiutano a migliorare le prestazioni complessive di un dispositivo. Quasi tutti i dischi rigidi fanno uso di un buffer per facilitare il recupero dei dati. Qualsiasi tipo di servizio di gestione della memoria e archiviazione dei dati utilizzerà anche una sorta di buffer. Anche le attività più basilari della CPU devono utilizzare i buffer per funzionare sotto forma di registri, dove i dati come operandi e operatori vengono archiviati prima di essere elaborati.

Differenza tra Cache, RAM e Buffer

Cache e RAM

La memoria cache e la memoria RAM posizionano i dati più vicini al processore (CPU) per ridurre la latenza dei tempi di risposta. La memoria cache di solito fa parte della CPU o parte di un complesso che include la CPU e un chipset adiacente in cui viene utilizzata la memoria per contenere dati e istruzioni a cui si accede frequentemente.

Una cache RAM, d’altra parte, di solito include memoria permanente incorporata sulla scheda madre e moduli di memoria che possono essere installati in slot dedicati o posizioni degli allegati. Il bus della scheda madre fornisce l’accesso a queste memorie.

La memoria cache della CPU è da 10 a 100 volte più veloce della RAM, richiedendo solo pochi nanosecondi per rispondere alla richiesta della CPU. La cache RAM, tuttavia, è più veloce nei suoi tempi di risposta rispetto ai supporti magnetici, che forniscono I/O a velocità in millisecondi.

Cache e Buffer

Come già detto, un buffer è un’area condivisa in cui dispositivi hardware o processi di programma che funzionano a velocità diverse o con priorità diverse possono archiviare temporaneamente i dati. Il buffer consente a ciascun dispositivo o processo di funzionare senza essere ritardato dagli altri.
Buffer e cache offrono entrambi un posto temporaneo per i dati. Entrambi usano anche algoritmi per controllare il movimento dei dati dentro e fuori l’area di conservazione dei dati.

Tuttavia, i buffer e la cache si differenziano per i motivi della conservazione temporanea dei dati. La cache lo fa per accelerare i processi e le operazioni. Un buffer mira a consentire a dispositivi e processi di operare separatamente l’uno dall’altro.