Différence entre la mémoire cache et la mémoire virtuelle

le différence principale entre la mémoire cache et la mémoire virtuelle est que la mémoire cache est une unité de stockage qui stocke des copies de données à partir d'emplacements de mémoire principale fréquemment utilisés, de sorte que le CPU puisse accéder à ces données plus rapidement, tandis que la mémoire virtuelle est une technique de gestion de la mémoire qui permet à l'utilisateur d'exécuter des programmes plus volumineux que la mémoire principale réelle..

La mémoire est un composant important de l'ordinateur. Il existe plusieurs types de mémoire; la mémoire cache et la mémoire virtuelle sont deux d'entre eux. La mémoire cache est un composant utilisé par la CPU pour réduire le temps moyen d'accès aux données de la mémoire principale. C'est plus petit que la mémoire principale, mais c'est très rapide. D'autre part, la mémoire virtuelle est une mémoire logique. En général, les programmes utilisateur sont plus volumineux que la mémoire principale. La mémoire virtuelle étend la capacité de la mémoire principale afin que l'utilisateur puisse exécuter des programmes volumineux. En bref, la mémoire cache est une unité de stockage tandis que la mémoire virtuelle est une technique de gestion de la mémoire gérée par le système d'exploitation..  

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que la mémoire cache?
     - Définition, fonctionnalité
2. Qu'est-ce que la mémoire virtuelle?
     - Définition, fonctionnalité
3. Différence entre la mémoire cache et la mémoire virtuelle
     - Comparaison des différences clés

Mots clés

Mémoire cache, mémoire virtuelle, système d'exploitation

Qu'est-ce que la mémoire cache?

Il existe différents types de mémoire. Les registres de la CPU sont les plus rapides. La mémoire cache est plus lente que les registres de la CPU mais plus rapide que la mémoire principale. Par conséquent, les données fréquemment utilisées par la CPU sont stockées dans la mémoire cache. Le taux de transfert de données de la mémoire cache à la CPU est rapide. Les blocs à l'intérieur du cache sont appelés lignes de cache. Lorsque les données requises par la CPU sont disponibles dans la mémoire cache, cela s'appelle un hit en cache. Lorsque les données requises ne sont pas disponibles dans le cache, cela s'appelle un cache cache et ces données sont transférées de la mémoire principale vers la CPU..

Figure 1: Organisation de la mémoire cache

Il existe deux types d'organisations de mémoire cache. Dans une organisation de cache à un seul niveau, il existe un seul cache. La mémoire principale transfère les blocs en mémoire cache tandis que la mémoire cache transfère des mots à la CPU. Dans une organisation de cache à plusieurs niveaux, trois types de cache sont disponibles. Ils sont appelés cache de niveau 1 (L1), niveau 2 (L2) et niveau 3 (L3). L1 est le plus petit cache, tandis que L3 est le plus grand. Les données les plus fréquemment utilisées résident dans la L1. Le taux de transfert de données du cache de niveau 1 à la CPU est le plus rapide..

Globalement, la mémoire cache stocke les données que le processeur requiert le plus. La CPU met moins de temps à accéder à la mémoire cache qu’à accéder à la mémoire principale..

Qu'est-ce que la mémoire virtuelle??

La mémoire virtuelle est une mémoire logique. C'est une technique de gestion de la mémoire gérée par le système d'exploitation. La mémoire virtuelle permet au programmeur d'utiliser plus de mémoire pour un programme que la mémoire principale disponible. Par exemple, supposons qu'un ordinateur dispose d'une mémoire principale de 4 Go et d'une mémoire virtuelle de 16 Go. L'utilisateur peut utiliser ces 16 Go pour exécuter le programme. Par conséquent, l'utilisateur peut exécuter des programmes nécessitant plus de mémoire que la capacité de la mémoire principale..

Figure 2: mémoire virtuelle

Globalement, la mémoire virtuelle présente deux avantages. Un programme est plus grand que la mémoire physique. La mémoire virtuelle permet d’utiliser plus de mémoire que la mémoire principale disponible. De plus, cela évite d’accéder directement à la mémoire principale. Lors de l'utilisation de la mémoire virtuelle, les adresses virtuelles sont traduites en adresse physique correspondante. Par conséquent, il met en œuvre la protection de la mémoire.

Différence entre la mémoire cache et la mémoire virtuelle

Définition

La mémoire cache est un type de mémoire de petite taille qui fournit un accès rapide aux données d'un processeur et stocke fréquemment des données. La mémoire virtuelle est une technique de gestion de la mémoire qui crée une illusion pour les utilisateurs d’une mémoire principale plus grande..

Base

La mémoire cache est une unité de stockage. C'est donc un composant matériel. La mémoire virtuelle est une technique de gestion de la mémoire. Il est géré par le système d'exploitation.

Usage

La CPU met plus de temps à accéder à la mémoire principale. Mais stocker les données dans le cache permet à la CPU d’accéder aux données en un temps minimum. D'autre part, la mémoire virtuelle permet à l'utilisateur d'exécuter des programmes plus grands que la capacité de la mémoire principale..

Taille

La mémoire cache est de taille plus petite que la mémoire virtuelle est de taille plus grande.

La vitesse

La mémoire cache est plus rapide que la mémoire virtuelle.

Conclusion

La différence entre la mémoire cache et la mémoire virtuelle réside dans le fait que la mémoire cache est une unité de stockage qui stocke des copies de données à partir des emplacements de mémoire principale fréquemment utilisés, de sorte que la CPU puisse accéder à ces données plus rapidement, tandis que la mémoire virtuelle est une technique de gestion de la mémoire permettant à l'utilisateur de se connecter. exécuter des programmes plus grands que la mémoire principale réelle.

Référence:

1. Introduction à la mémoire cache, Tutorials Point (India) Pvt. Ltd., 24 janvier 2018, disponible ici.
2. Mémoire virtuelle, Point de tutoriels (Inde) Pvt. Ltd., 18 janvier 2018, disponible ici.

Courtoisie d'image:

1. “Mémoire virtuelle” de Ehamberg - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia