Le cache d'un ordinateur est une partie de la mémoire où sont stockés les éléments fréquemment utilisés pour accélérer le traitement. Si vous visitez fréquemment les mêmes sites Web sur votre téléphone, par exemple, votre téléphone peut enregistrer des informations sur ces sites afin que votre navigateur ou votre application n'ait pas besoin de les télécharger à nouveau à chaque fois.

Le professeur de génie électrique et informatique de l'Université d'Arizona, Tosiron Adegbija, compare la mémoire principale et le cache d'un ordinateur à un réfrigérateur et à un mini-réfrigérateur. S'il se réveille affamé pour une collation de minuit tous les soirs, il pourrait commencer à stocker des collations dans un mini-réfrigérateur près de son lit, plutôt que de prendre le temps de marcher jusqu'au réfrigérateur de la cuisine à chaque fois.

"Le mini-frigo est comme la cache, tandis que le réfrigérateur dans la cuisine est la mémoire principale, " dit-il. " Quand je sais que j'aurai besoin d'articles fréquemment, Je les garde dans mon mini-frigo, ainsi je peux réduire considérablement le temps qu'il faut pour les récupérer. C'est petit, bien que, donc je ne peux pas tout mettre là-dedans."

Adegbija recherche des techniques permettant d'exploiter efficacement un matériau appelé mémoire à accès aléatoire à couple de transfert de spin, ou STRAM, comme alternative à la RAM statique dans les caches informatiques. STTRAM peut stocker la même quantité de données que la RAM statique en utilisant seulement un quart à un neuvième de l'espace, ce qui le rend particulièrement utile pour les appareils à ressources limitées comme les téléphones mobiles et les tablettes.

La réduction de la consommation d'énergie est la clé

Bien qu'ils réduisent le temps d'accès et d'exécution des programmes sur les appareils informatiques, les caches augmentent la consommation électrique, ce qui les rend chers. Cependant, si soigneusement conçu, ils peuvent également rendre les ordinateurs plus économes en énergie.

« Si vous réduisez le temps que vous passez à accéder aux données, vous pouvez également dépenser moins d'énergie malgré une consommation plus élevée, " a déclaré Adegbija. " Mes recherches explorent de nouvelles façons de tirer parti des qualités positives de la cache tout en atténuant ses qualités négatives. "

Les données de la plupart des programmes ne doivent rester dans le cache que quelques centaines de millisecondes, mais STRAM conserve intrinsèquement les données beaucoup plus longtemps, jusqu'à 10 ans. L'équipe d'Adegbija a découvert que la conception de caches STRAM pour conserver les données aussi longtemps que nécessaire par chaque programme peut réduire la consommation d'énergie jusqu'à 84 %.

Leurs recherches portent sur la conception de caches STRAM capables de s'adapter dynamiquement et automatiquement aux besoins des différents programmes en cours d'exécution, rendant ainsi les appareils aux ressources limitées plus économes en énergie.