Jerarquia memora RAM

Jerarquía
de
Memoria

La memoria
• La memoria es un medio físico capaz de
almacenar información (programas y datos)
de forma temporal o permanente.
• Existe una gran variedad de tipos, tecnología,
estructura, presentaciones y costo.
• Existe una jerarquía de subsistema de
memoria, algunos directamente accesibles
por el procesador (interno) y otros accesibles
mediante
módulos
deentrada/salida
(externos).

Características de los Sist. de Memoria
Localización
• Memoria interna del procesador: almacenamiento
temporal de instrucciones y datos, memoria de alta
velocidad.
• Memoria Principal: memoria relativamente grande y
rápida utilizada en la ejecución de los programas y sus
correspondiente datos.
• Memoria externa (secundaria): memoria más grande y
lenta, seutiliza para el almacenamiento de programas y
conjuntos de datos que no están siendo utilizados
continuamente por la CPU.

La memoria
Jerarquía
Las restricciones de diseño de la memoria de un
computador se resumen en tres puntos: Capacidad,
velocidad y costo.
• A menor tiempo de acceso ⇒ mayor costo por bit.
• A mayor capacidad ⇒ menor costo por bit.
• A mayor capacidad ⇒ mayor acceso detiempo.

La memoria
• Una jerarquía típica es la siguiente:

• A medida que se va de arriba hacia abajo, disminuye el
costo por bit, aumenta la capacidad, aumenta el tiempo de
acceso y disminuye la frecuencia de acceso a la memoria
por parte de la CPU.

La memoria
• Utilizar una estructura con una jerarquía de memoria
de manera de situar en los niveles superiores los
datos oinstrucciones que se necesitan más
frecuentemente.
• Los pocos datos con los que se está ejecutando la
instrucción en curso están en los registros; los datos
de las últimas instrucciones, en la memoria caché, el
resto de los datos del programa en ejecución estarán
repartidos entre la memoria principal , los programas o
datos que no se están ejecutandose guardan en
memorias secundarias masivas demayor tiempo de
acceso.

La memoria
Capacidad:
• Forma de especificar cuantos bits se pueden
almacenar en un dispositivo de memoria
particular o en un sistema de memoria
completo.
•1K = 2¹º = 1.024
•1M= 2²º = 1.024K
•1G = 2³º = 1.024M
•1T = 240 = 1.024G

La memoria
Tecnología de Memoria.
• Dispositivos de memoria estática: Dispositivo de
memoria de semiconductor en los cualesse quedarán
permanentemente guardados en tanto se aplique energía,
sin necesidad de escribir los datos periódicamente en la
memoria.
• Dispositivos de memoria dinámica: Dispositivos de
memoria de semiconductor en los cuales los datos
almacenados no se quedarán permanentemente
guardados, aun con energía aplicada, a menos que los
datos se reescriban en forma periódica en la memoria. Estaoperación se conoce como operación de “refresco”.

La memoria
Tecnología de Memoria.
• Registros ⇒ SRAM
• Cache ⇒ SRAM
• Memoria principal ⇒ DRAM
• Memoria secundaria ⇒ Tecnología de
disco magnético

La memoria
• Tipos de Memoria:
⇒Memoria cache
⇒Memoria Principal: ROM y RAM
⇒Memoria Secundaria: Discos Duros, cintas,
discos ópticos.

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⇒Memoria Cache:
• Memoria de altavelocidad que emplea el CPU para
tener acceso directos a ciertos datos que
previsiblemente serán utilizados en las siguientes
operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM,
reduciendo el tiempo de espera.
• Posee dos niveles L1 (cache de primer nivel) y L2
(cache de segundo nivel)

La memoria
• Memoria Cache:
⇒ Primer nivel de la jerarquía de memoria
⇒ Accesada durante los ciclosde búsqueda de instrucción y
acceso a memoria de datos
⇒ Primer nivel de cache normalmente en el chip del
procesador
⇒ En máquinas contemporáneas existe en segundo nivel
(cache de nivel 2) externo al procesador
⇒ Tiempo de acceso debe ser compatible con la velocidad
del procesador
⇒ Alta velocidad 1M – 2M – 4 M – 8M
⇒ Tecnología de Memoria: SRAM

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• Objetivo del cache...