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ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR

UNIMET

Prof. Sandro Costantini

GUIA 25: SISTEMAS DE MEMORIA
La memoria es un medio físico capaz de almacenar información (programas y datos) de forma temporal o
permanente. Sin memoria no puede haber computadoras como las conocemos ahora.
Aunque conceptualmente parezcan sencillas, presentan una gran variedad de tipos, tecnología,
estructura, prestaciones y costo.Ninguna tecnología es óptima para satisfacer todas las necesidades de
un computador por lo existe una jerarquía de subsistemas de memoria, algunos directamente accesibles
por el procesador (internos) y otros accesibles mediante módulos de entrada/salida (externos).
Examinaremos las características claves de las memorias y luego analizaremos el subsistema de
memoria principal.

CARACTERISTICAS DE LOSSISTEMAS DE MEMORIA
CONCEPTOS BASICOS Y TERMINOLOGIA.
Con el el fin de diferenciar entre las diferentes memorias, es necesario conocer cuales son sus
características principales, y a que se refiere cada una de ellas. Las características que se consideran
son localización, capacidad, unidad de transferencia, método de acceso, desempeño y tipo. Estas
características se describen a continuación.Localización: Según su localización existen tres grandes grupos:
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Memoria interna del procesador: la utiliza la CPU como elemento de almacenamiento temporal de
instrucciones y datos, y consta de un pequeño conjunto de registros de alta velocidad.
Memoria Principal: es una memoria relativamente grande y rápida utilizada para el
almacenamiento de los programas y sus correspondientes datos,siendo la tecnología más
empleada la de circuito integrado.
Memoria externa o secundaria: son dispositivos periféricos de almacenamiento accesible a la
CPU a través de controladores de E/S. Suele ser más grande y más lenta que la memoria central,
y se utiliza fundamentalmente para el almacenamiento de programas y conjuntos de datos que no
están siendo utilizados continuamente por la CPU.

Jerarquía:Las restricciones de diseño de la memoria de un computador se resumen en tres puntos: Capacidad,
velocidad y costo.
Por una tenemos que es importante disponer de una gran cantidad de memoria. Para facilitar la ejecución
de programas que son grandes o que trabajan con una gran cantidad de datos.
Por otra parte tenemos que la velocidad de ejecución de los programas es muy dependiente de la
velocidada la que se pueden transferir los datos entre la CPU y la memoria. Por esto, idealmente, la
memoria debería ser rápida, grande y barata. Como cabria esperar, hay un compromiso entre estas tres
características de la memoria que mantienen las siguientes relaciones:

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GUIA 25

A menor tiempo de acceso mayor costo por bit.
A mayor capacidad
menor costo por bit.
A mayor capacidad
mayor tiempo deacceso.

© 2005 Sandro Costantini

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Prof. Sandro Costantini

De cara al diseñador el dilema está claro; le gustaría disponer de una tecnología de memoria que le
proporcionara una gran capacidad, tanto porque se necesita cantidad de memoria, como porque el costo
por bit es pequeño. Sin embargo, para conseguir buen rendimiento y velocidad se necesitan memoriasde
rápido acceso, que son de poca capacidad y más caras.
La jerarquía de memorias se emplea para solucionar las diferentes necesidades que tienen cada tipo de
memoria. Una jerarquía típica es la siguiente:

REGISTROS CPU
MEMORIA CACHÉ
MEMORIA PRINCIPAL
DISCOS MAGNETICOS
CINTAS MAGNETICAS

A medida que se va de arriba hacia abajo, disminuye el costo por
bit, aumenta la capacidad, aumenta el tiempode acceso y
disminuye la frecuencia de acceso a la memora por parte de la
CPU.
La clave del éxito de la jerarquía es esta última, la decreciente
frecuencia de acceso. Esto simplemente quiere decir que no se
accede a todos los datos con la misma frecuencia; obviamente se
accede más a los datos del programa en ejecución que a los de
uno que no se ejecuta desde hace un año; y de igual manera, en...