La intenció de la memòria cau és la d’augmentar el rendiment del sistema, a base de minimitzar el nombre d’accessos lents i complexos d’informació (dades o instruccions). La idea és que quan hom processa informació, si aquesta té una alta probabilitat de tornar a ésser usada aviat, la guardi en la memòria cau, per tal que quan més endavant el sistema faci una petició d’informació, abans d’anar-la a cercar, ja sigui a la memòria interna, a l’externa o a la xarxa de comunicacions, comprovarà que aquesta informació no estigui ja emmagatzemada en la memòria cau. D’aquesta manera, si el càlcul de la probabilitat del futur ús de la informació és acurat, i l’accés a la memòria cau és més ràpid que l’accés a la posició original de la informació, hom obté una millora en el temps d’accés a les dades. Cal tenir present, però, que l’accés a les dades no presents a la memòria cau és incrementat pel temps de consulta a aquesta. És precisament per tal de contrarestar aquest increment en el temps d’accés que cal aconseguir, que en cas d’encert sobre la memòria cau, el temps d’accés sigui força inferior al temps d’accés a la informació original. La majoria de sistemes informàtics contenen una jerarquia de memòria a tres nivells (com a mínim): memòria externa, memòria interna i memòria cau. La memòria externa és de grans dimensions, permanent i d’accés lent; la memòria interna és de dimensions mitjanes, volàtil (quan s’atura el sistema hom perd la informació que hi ha emmagatzemada) i d’accés no gaire ràpid; la memòria cau és de dimensions petites, volàtil i d’accés molt ràpid. En aquests casos la memòria cau acostuma a ésser una memòria especialitzada, de tecnologia específica, i forma part del maquinari. A part d’aquesta memòria cau de la jerarquia de memòria, algunes aplicacions que manipulen dades complexes que necessiten un procés previ abans d’ésser emprades per l’aplicació (desencapsulament, instal·lació en estructures de dades internes, etc) usen una memòria cau pròpia que evita que hagin de repetir la manipulació inicial sobre dades que fa poc que han tractat. En aquests casos la memòria cau pot ésser perfectament una zona reservada de la memòria del sistema, definida pel programa. L’augment de rendiment del sistema llavors no és conseqüència d’un accés més ràpid a les mateixes dades, sinó de la possibilitat d’accedir directament a les dades ja manipulades. Les memòries cau també són utilitzades en les comunicacions: l’accés a les xarxes informàtiques és més lent que l’accés a les dades del mateix sistema. L’ús d’una memòria cau per a les comunicacions permetrà, així, accedir de forma molt ràpida a les darreres dades obtingudes de la xarxa, ja que una còpia d’aquestes es troba físicament en el sistema local. És més, com que per a les dades presents en la memòria cau no cal accedir a la xarxa, es pot donar el cas que hom tingui la sensació d’estar accedint a la informació d’una màquina remota fins i tot en el supòsit que aquesta estigui desconnectada de la xarxa, quan en realitat l’únic que hom fa és recuperar una informació a què ha accedit amb anterioritat. Un altre problema de la memòria cau per a les comunicacions és que si hom accedeix contínuament a la mateixa informació, aquesta sempre estarà a la memòria cau, i per tant no s’haurà d’anar a cercar mai a la xarxa. El resultat serà que si la informació original ha estat modificada no en serem mai conscients, llevat que forcem el sistema a cercar la informació a la xarxa sense tenir en compte el contingut de la memòria cau.
f
Electrònica i informàtica