Cache L1 x Cache L2

Enquanto o cache L2 fazia parte da placa mãe, na época dos processadores soquete 7, era muito fácil entender por que o cache L2 era mais lento que o cache L1, pois afinal, ele trabalhava a apenas 66 ou 100 MHz a freqüência da placa mãe, enquanto o cache
L1 trabalhava na mesma freqüência do processador.

Mas, depois que começaram a surgir os processadores com cache L2 full-speed, como o Pentium III Coppermine e o Celeron, onde o cache L2 também trabalha na mesma freqüência do processador, muita gente começou a se perguntar qual então seria a diferença
entre os dois caches. Se afinal os dois trabalham na mesma freqüência do processador, por que ainda existe a distinção entre cache L1 e cache L2?

A resposta é que apesar de ambos trabalharem na mesma freqüência do processador, o cache L1 continua sendo mais rápido por dois fatores:

O primeiro é que o barramento de comunicação do núcleo do processador é de 512 bits, tanto no Pentium III quanto no Celeron, enquanto o barramento de comunicação com o cache L2 é de apenas 64 bits no Celeron e 256 bits no Pentium III Coppermine.

O segundo é que o cache L2 está fisicamente mais distante do núcleo do processador que o cache L1, o que aumenta os tempos de latência, e reduz a velocidade dos acessos.

Para ter uma idéia da grande diferença que isto representa, no Pentium III Coppermine o cache L1 tem um tempo de latência de 2 ciclos do processador, enquanto o cache L2 possui um tempo de latência de 7 ciclos. O cache L2 simplesmente demora 3,5 vezes
mais tempo para entregar os dados requisitados.