Microprocesadores

MEMORIA DEL COMPUTADOR

La memoria principal de un procesador representa el recurso mas crucial del cálculo. En la mayoría de los casos, el sistema de almacenamiento determina la arquitectura general del computador de propósito general. Una vez especificados el tamaño de palabra y del conjunto de instrucciones, el resto de la arquitectura del computador del diseño concierne principalmente a laoptimización de la memoria incorporada y la jerarquía de ella. Los primeros computadores se diseñaron eligiendo primero el hardware de la memoria principal. Esta no solo especificaba mucho de la restante arquitectura, por ejemplo máquina serie o paralelo, sino que también determinaba el tiempo del ciclo de procesador, que se eligió igual al tiempo de ciclo de memoria. Cuando evolucionó latecnología de computador, los circuitos lógicos y, por tanto el tiempo de ciclo del procesador mejoraron considerablemente. Esta exigencia de mayor velocidad recibió más capacidad de memoria para mantener ocupado el procesador, pero la necesidad de mayor capacidad en alta velocidad originó una nueva dificultad y una demanda generalmente imposible de satisfacer en la tecnología de la memoria. En losprimeros años de los sesenta apareció una brecha entre los tiempos de los ciclos de memoria principal y de los del procesador, y la brecha creció con el tiempo. Fundamentalmente, es deseable que el tiempo de ciclo de memoria principal sea aproximadamente igual al tiempo de ciclo del procesador, por lo que esta brecha no podía ser continuamente ensanchada sin serias consecuencias. A finales de los añossesenta esta brecha llegó a ser intolerable y fue llenada o solventada por el concepto “caché”, introducido por la IBM.-

El concepto “caché” demostró ser tan útil e importante que a los finales del año 1970 se generalizó en las arquitecturas de máquinas pequeñas, medianas y grandes. El “caché” es una memoria de acceso aleatorio y alta velocidad relativamente pequeña que es paginada (paged out)de la memoria principal y retiene las instrucciones y datos mas recientes y frecuentemente utilizados. Los mismos conceptos fundamentales que proveen las bases para el diseño del caché, se aplican igualmente bién a los sistemas de “memoria virtual”, solo son diferentes los métodos de implementación o realización.-

En términos del método de realización hay cinco tipos de sistemas de memoriaque se utilizan en los computadores.-

1.- MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO

Es aquella para lo cual toda posición o locación (palabra, bit, byte, registro), de tamaño relativamente pequeño, tiene su único mecanismo de direccionamiento físicamente cableado y es recuperado en un intervalo de tiempo de ciclo de memoria. Se hace que el tiempo para la recuperación desde cualquier locación dada sea elmismo para todas las posiciones.-

2.- MEMORIA DE ACCESO DIRECTO

Es un sistema para el cual, cualquier posición (palabra, registro, etc.) no está físicamente cableada, y el direccionamiento se realiza por una combinación de acceso directo para alcanzar una vecindad general mas la exploración secuencial, contaje o espera hasta hallar la posición final. El tiempo de acceso depende de la posiciónfísica del registro en cualquier instante dado; asi el tiempo de acceso puede variar considerablemente, de registro a registro y hasta un registro dado cuando es accedido en un tiempo diferente. Como el direccionamiento no está cableado, el medio de almacenamiento debe contener una cierta cantidad de información para que contribuya a la localización de los datos deseados. Esto es lo que se conocecomo “información de direccionamiento almacenado”.-

3.- MEMORIA DE ACCESO SECUENCIAL

Designa un sistema para el cual las palabras o registros almacenados no tienen un direccionamiento único, y están almacenados y recuperados de modo completamente secuencial. La información del direccionamiento almacenado en la forma de simples intervalos entre registros, se utiliza para separar registros...