Diseño

En el diseño de la memoria caché se deben considerar varios factores: 

Política de ubicación

Decide dónde debe colocarse un bloque de memoria principal que entra en la memoria caché.

-Directa: Cada bloque de la memoria principal tiene su posición en la caché y siempre en el mismo sitio. Su inconveniente es que cada bloque tiene asignada una posición fija en la memoria caché y ante continuas referencias a palabras de dos bloques con la misma localización en caché, hay continuos fallos habiendo sitio libre en la caché. 

-Asociativa- Los bloques de la memoria principal se alojan en cualquier bloque de la memoria caché. Su principal inconveniente es la cantidad de comparaciones que realiza.

-Asociativa por conjuntos-  Cada bloque de la memoria principal tiene asignado un conjunto de la caché, pero se puede ubicar en cualquiera de los bloques que pertenecen a dicho conjunto.

Política de extracción

La política de extracción determina cuándo y qué bloque de memoria principal hay que traer a memoria caché.

-Por demanda- un bloque sólo se trae a memoria caché cuando ha sido referenciado y no se encuentre en memoria caché.

-Con prebusqueda- Esta política se basa en la propiedad de localidad espacial de los programas.

Política de reemplazo

Determina qué bloque de memoria caché debe abandonarla cuando no existe espacio disponible para un bloque entrante.

Aleatorio- el bloque es reemplazado de forma aleatoria.

FIFO- se usa el algoritmo First In First Out para determinar qué bloque debe abandonar la caché. 

Menos recientemente usado (LRU)- Sustituye el bloque que hace más tiempo que no se ha usado en la caché, traeremos a caché el bloque en cuestión y lo modificaremos ahí.

Menos frecuencias usadas (LFU)- Sustituye el bloque que ha experimentado menos referencias.

Política de Actualización o Escritura

Determinan el instante en que se actualiza la información en memoria principal cuando se hace una escritura en la memoria caché.

Escritura Inmediata: Se escribe a la vez en Memoria caché y Memoria principal. Desventaja: genera cuello de botella.

Escritura Aplazada: Actualiza únicamente la Memoria caché luego de la modificación de sus datos. Cuando el bus de sistema se encuentra libre, actualiza la memoria principal.

Escritura Obligada: Actualiza únicamente la Memoria caché luego de la modificación de sus datos. Cuando no hay otra alternativa, actualiza la memoria principal. Esto puede producirse por cualquiera de estas causas:

1. Se accede a la posición de memoria principal modificada en la caché.
2. Debe eliminarse una línea de la caché, entonces se actualiza la memoria principal  antes de proceder a la eliminación.