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JERARQUÍA DE MEMORIA

    3.1.

Disminuir el tiempo efectivo de acceso a los elementos en memoria. Relación velocidad - capacidad. Jerarquía de memoria basada en la localidad de referencia. Replicación de programas y datos almacenados en niveles más bajos de la jerarquía.

PRINCIPIO DE LOCALIDAD Los programas acceden a una porción pequeña de su espacio de direcciones. Regla 90/10.Localidad temporal: • Las referencias probablemente se repitan en un futuro cercano. • Un ítem referenciado tenderá a ser referenciado pronto.  Localidad espacial: • Las referencias probablemente sean cercanas a la última. • Los ítems cercanos a una referencia tenderán a ser referenciados.  

LOCALIDAD TEMPORAL  Las instrucciones de un loop (bucle) se ejecutan varias veces.  Si en un loop hay nreferencias ⇒ • Una referencia es a memoria y • Las demás las resuelve la caché.  Tiempo promedio de acceso tpa = (n * Tc + Tm) / n = Tc + Tm / n  n = nº de accesos, Tc = tmpo de cache, Tm = tmpo de mem LOCALIDAD ESPACIAL  En un programa secuencial una instrucción se encuentra a continuación de la última ejecutada.  Los datos en arreglos, tablas y registros muestran localidad espacial.

3.2.    

PRINCIPIOS DE JERARQUÍA DE MEMORIA La localidad de referencia puede aplicarse en cualquier nivel de la jerarquía. El nivel inferior es la memoria virtual. Los datos se copian entre niveles adyacentes. El nivel superior está más cerca de la velocidad del procesador, tiene menor capacidad y es más costoso. La unidad mínima transferida entre niveles es el bloque

    

Hit: elrequerimiento está en algún bloque del nivel más alto Si el dato no es encontrado en el nivel superior, se produce un miss. Tasa de hit: fracción de accesos a memoria encontrados en el nivel superior. Tiempo de hit: es el tiempo para acceder a la memoria de nivel superior. Incluye determinar si fue hit o miss. Penalidad por miss: es el tiempo para reemplazar un bloque en el nivel superior con elcorrespondiente bloque del nivel inferior, más el tiempo para proveer ese bloque al procesador. MEMORIA CACHÉ VENTAJAS  Es mucho más rápida.  Almacenamiento de alta velocidad, independiente.  Reduce el tiempo de latencia en los accesos de memoria. DESVENTAJAS  Las caches grandes son más lentas.  Costo muy elevado.  Circuitería compleja.

3.3.

CARACTERISTICAS  Es de tipo RAM estática oSRAM.  Se ubica entre la memoria principal y el CPU.  Acelera el funcionamiento del ordenador.  Es un tipo de memoria volátil.  Almacena una serie de instrucciones y datos.  Reduce el ancho de banda entre memoria principal y el procesador.  Trabaja igual que una memoria volátil.  Cuando se accede por primera vez a un dato se hace una copia en la memoria cache.

TIPOS DE MEMORIA CACHEMEMORIA L1 CARACTERISTICAS  Se encuentra integrada en el núcleo del procesador.  Se encuentra dividida en dos bloques una contiene instrucciones y otra contiene datos.  Tiene almacenamiento de 32 a 64 Kb. VENTAJAS  funciona a velocidad del procesador.  Limitada en tamaño.  Rápida, pequeña y sencilla. DESVENTAJAS  Es muy cara.

MEMORIA L2 CARACTERISTICAS  Integradas en el procesador pero noen núcleo.  Supera los 2MB.  Diseñada para acelerar el acceso a importantes datos.

VENTAJAS  Suelen ser más grandes.  Participan en tarjetas de memoria RAM.  Utilizado en programas. DESVENTAJAS Son lentas.

MEMORIA L3 CARACTERISTICAS  Incorporadas a los microprocesadores más avanzados.  Localizada en el motherboard. VENTAJAS  No tiene latencia.  Limita bastante el tamaño.DESVENTAJAS  Algunos procesadores soportan este nivel.  Son más lentas que las memorias l1 y l2.  Son muy poco utilizadas en la actualidad.  Estas memorias son muy caras.

3.4. MEMORIA PRINCIPAL Conceptos Generales  La memoria principal es el siguiente nivel de la jerarquía de memorias, a continuación de la/s cache/s, y por tanto satisface las demandas de ese nivel.  Está construida con DRAM’s,...