desarrollo de la memoria

DESARROLLO DE LA MEMORIA CACHE / RAM Y ROM…
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Memoria Caché




Ante la inmensa velocidad de los procesadores que a medida del tiempo se va incrementando, el límite es mayor entre la transferencia de la memoria principal y el CPU; ante esto se plantearon soluciones, una incrementar la velocidad de la RAM yotra, quizá la más óptima, agregar un nuevo componente al PC: la memoria caché.



CONCEPTO DE MEMORIA CACHE:

La memoria caché es una clase de memoria RAM estática (SRAM) de acceso aleatorio y alta velocidad, situada entre el CPU y la RAM; se presenta de forma temporal y automática para el usuario, que proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente.

La ubicación de la cachéentre el microprocesador y la RAM, hace que sea suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador necesita recibir casi instantáneamente.

La memoria caché es rápida, unas 5 ó 6 veces más que la DRAM (RAM dinámica), por eso su capacidad es mucho menor. Por eso su precio es elevado, hasta 10 ó 20 veces más que la memoria principal dinámica para la misma cantidad dememoria.

La utilización de la memoria caché:


*Acelerar el procesamiento de las instrucciones de memoria en la CPU.
*Los ordenadores tienden a utilizar las mismas instrucciones y (en menor medida), los mismos datos
repetidamente, por ello la caché contiene las instrucciones más usadas.

Por lo tanto, a mayor instrucciones y datos la CPU pueda obtener directamente de la memoria caché,tanto más rápido será el funcionamiento del ordenador.


La memoria caché se carga desde la RAM con los datos y/o instrucciones que ha buscado la CPU en las últimas operaciones. La CPU siempre busca primero la información en la caché, lo normal es que va encontrar ahí la mayoría
de las veces, con lo que el acceso será muy rápido. Pero si no encuentra la información en la caché, se pierde untiempo extra en acudir a la RAM y copiar dicha información en la caché para su disponibilidad.

Como estos fallos ocurren con una frecuencia relativamente baja, el rendimiento mejora considerablemente, ya que la CPU accede más veces a la caché que a la RAM. En el siguiente diagrama se describe un proceso cuando la CPU requiere operación de lectura de una instrucción, para ello se presentan doscasos:
Una forma de entender el funcionamiento de la memoria caché consiste en la analogía de un videoclub, equipado con un mostrador y una habitación capaz de almacenar cientos de vídeos. Ante la petición de cada cliente, el dependiente deberá acudir hasta el almacén, buscar la película solicitada, volver al mostrador y entregar la cinta al cliente.

Ante la devolución de una cinta, eldependiente debe caminar hacia el almacén y guardar dicha cinta en el lugar apropiado. Esta forma de trabajo no es nada eficiente, ya que implica demasiados desplazamientos y, por tanto, la atención al cliente es lenta. Suponemos ahora que el dependiente dispone de un pequeño archivador de 20 vídeos sobre el mostrador. Cuando un cliente devuelve una cinta, el dependiente coloca la cinta directamente en elarchivador, en lugar de caminar hacia el almacén.

Si se va repitiendo dicho proceso, el dependiente dispondrá continuamente de las veinte últimas películas devueltas en el archivador. Cuando se acerque un cliente y pida una película, el dependiente buscará primero en el archivador, y sólo si no la encuentra allí se desplazará hacia el almacén. Este método funciona, sobre todo porque la mayorparte de las películas devueltas serán las de estreno, que al mismo tiempo son las más solicitadas.

La memoria caché también se puede comparar con el cinturón de herramientas de un trabajador, donde guarda las herramientas y las piezas que se necesitan con mayor frecuencia. En este último ejemplo, la memoria principal es como un cinturón de herramienta portátil y el disco duro es como un...