MEMORIA CACHE Y MEMORIA PRINCIPAL

La memoria cache es definida como la memoria de acceso rápido de una computadora o computador, y también es aquella que almacena los datos temporalmente recientemente ejecutados. De igual manera la cache es un bufer que poseen las computadoras, de funcionamiento similar a la memoria principal, pero como ya fue definido es de tamaño pequeño en el tema de almacenamiento pero de acceso rápido. Esta memoria es utilizada más frecuentemente.

La memoria cache está ubicada o situada entre la CPU y la RAM para que esta pueda acelerar el intercambio o transferencia de datos entre estos dos puntos.

El funcionamiento de la cache es de la siguiente manera, Si un dato accede por primera vez a la memoria esta deja una dirección de acceso reciente y  cuando se quiere leer un dato almacenado en una dirección verifica la existencia de la dirección reciente y asi acceder rápidamente al dato en sí.

RAM CACHE

Existen dos tipos en sí:

·         Memoria Cache: a veces llamada como memoria RAM cache forma parte de la RAM estática.  Y está a la vez más rápida que una RAM dinámica. Una cache se determina con las tazas de aciertos que se realizan al encontrar un determinado dato.

·         Cache de Disco: Esta se caracteriza en utilizar la memoria principal de forma temporal en vez de utilizar una RAM estática de alta velocidad.

COMPOSICION INTERNA DE UN CACHE

Está compuesta normalmente de los siguientes niveles:

Nivel 1: también llamada como memoria interna, esta misma se encuentra en el núcleo del microprocesador, esta es usada para acceder a datos recientes o de uso frecuentes.  Y este mismo nivel se divide en dos subniveles:

·         Data Cache: Esta se encarga de almacenar datos usados frecuentemente. El tiempo de ejecución es muy pequeño y así optimizando el sistema.

·         Instrucción Cache: Como su nombre indica se encarga de almacenar las instrucciones usadas frecuentemente.

Nivel 2: Este de igual manera almacena los datos de uso frecuente, es mas lento que el nivel 1, pero más rápida que la memoria principal.

·         Cache Exclusivo: Los datos son eliminados del nivel 2

·         Cache Inclusivo: Los datos solicitados se quedan en la memoria de nivel 2.

Nivel 3: Este nivel se encuentra en procesadores modernos y genera una copia a la del nivel 2. Es mas lenta que el nivel 2, pero de gran almacenamiento. Ayuda al sistema ha guardar gran cantidad de información.

Diseño:

Para un diseño de este tipo de memorias se deben tomar en cuenta los siguientes factores como ser: las políticas de ubicación, extracción, remplazo y escritura.

Política de ubicación:

Esta misma decide donde se debe colocar un bloque de memoria principal que entra en la memoria cache.

·         Directa: Esta se refiere al tipo de bloques de memoria y la cantidad de los mismos en una memoria cache, cada bloque de memoria principal tiene su posición de la cache.

·         Asociativa: Los bloques de memoria principal pueden alojarse en cualquier bloque de la memoria cache. Pero los mismos requieren a una ineficiencia en la cantidad de comparaciones que realiza.

·         Asociativa por conjuntos: cada bloque de memoria principal tiene un conjunto de la cache.

Política de extracción:

Esta se basa en el tipo de extracción de información basándose en lo siguiente:

·         Por Demanda: un determinado bloque es relevado cuando ha sido referenciado.

·         Con pre búsqueda:  este bloque se basa en la política de la localidad espacial.

Política de Reemplazo:

Esta entra en función cuando no existe espacio disponible para un bloque entrante:

·         Aleatoria: Es reemplazado de forma aleatoria.

·         FIFO: utiliza este tipo de configuración para saber que bloque será el primero en abandonar.

·         Menos recientemente usado: ubica toda la información que ha sido mas utilizada o referenciada.

Políticas de escritura:

Escritura Inmediata: se puede escribir a la misma vez en la memora cache y la memoria principal.

Escritura Aplazada: Actualiza de forma constante solo la memoria cache, y la memoria principal espera su turno antes del funcionamiento.

Escritura obligada: Actualiza la memoria cache luego de la modificación de sus datos. Cuando no existe otra alternativa actualiza la memoria principal. 

MEMORIA PRINCIPAL

Es la memoria de la computadora donde se almacenan de forma temporal como los datos y los programas que el CPU está ejecutando o procesando. Este memoria se comunica con el microprocesador a través de los buses de datos y de direcciones, El anche del bus determina la capacidad que posea el micro para el direccionamiento de las direcciones de memoria.

También es llamada como  memoria interna porque le mismo diferencia de los dispositivos de memoria secundaria. Este tipo de memoria es volátil como se explica que a la ausencia de energía borra toda la información almacenada en ella.

La memoria principal es el núcleo del subsistema de memoria de un sistema informático y posee menor capacidad de almacenamiento. Que la memoria secundaria pero si hablamos en velocidad es muy pero muy veloz.

TIPOS DE MEMORIA:

Memoria ROM: esta misma viene grabada de fábrica con una cantidad de programas, esta misma se divide en dos partes:

·         Rutina de Arranque: esta es la encargada de verificar el estado delos componentes de la computadora. Mantiene una constante verificación de los mismos marcando unos reportes constantes, todo está rutina la realiza utilizando poca energía proveniente de la computadora o fuente de la misma.

·         Rutina del BIOS: Esta permanece activa mientras se está usando la computadora. Permite la activación de los periféricos de entrada y salida.

MEMORIA DE LECTURA Y ESCRITURA

Denominada como memoria del usuario que contiene de forma temporal los datos de los programas y los datos que están siendo utilizados por el usuario de la computadora. En lo general puede ser volátil, tanto como este tipo de memoria y la ROM son circuitos integrados, este tipo de memoria no es lo mismo que una RAM.

By: Alvaro Altovez Chacon