Jerarquía de memoria

La memoria en una computadora es organizada de manera jerárquica, donde memorias de gran capacidad son más baratas y a su vez lentas y memorias de poca capacidad son más costosas pero rápidas. La estructura típica se compone de:
  1. Registros del CPU.
  2. Cache.
  3. Memoria principal.
  4. Memoria secundaria (disco duro).
El principio de localidad permite la comunicación entre las capas de la jerarquía. Para ello, la memoria cache es la que se ubica más cerca al CPU, ya que actúa como un buffer donde se almacenan los bloques de datos mas usados frecuentemente por la memoria principal.


La jerarquía de memoria también extiende a la memoria principal haciendo uso del disco duro a través de la memoria virtual. Ello permite la ejecución de programas con espacio de dirección virtual mayor al de la memoria física. Asi mismo, permite la ejecución de más procesos de manera concurrente.

CIFRAS

Habíamos dicho que una memoria pequeña posee mayor velocidad pero a su vez mayor costo y lo inverso, pero ¿a cuanto nos referimos realmente? debajo el detalle de algunas aproximaciones


La memoria cache se puede subdividir en L1, L2, L3 y en algunos casos hasta L4, pero al estar completamente ligados al procesador se torna complicado separar el precio de cada uno respecto del procesador. Por otra parte, si se tienen sus tiempos de acceso.

Ejemplos



Los precios de las memorias RAM y HDD son los registrados al día de este post, por lo que podrían ser distintos a su lectura. El tiempo de acceso se encuentra en nanosegundos.

Fuente:
The Essentials of Computer Organization and Architecture - Linda Null,Julia Lobur
https://www.bit-tech.net/hardware/memory/2007/11/15/the_secrets_of_pc_memory_part_1/3
https://cseweb.ucsd.edu/classes/wi11/cse141/Slides/14_Caches_intro.pdf

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