Memoria
La memoria es un componente imprescindible del ordenador que mantiene disponibles las instrucciones para que el microprocesador o CPU pueda ejecutarlas. También la memoria se encarga de almacenar temporalmente el resultado de los procesos ejecutados.
El proceso completo para que la CPU pueda realizar una operación es como sigue: la CPU lee las instrucciones necesarias desde un dispositivo de entrada, las carga en la memoria y las ejecuta. El resultado queda almacenado de nuevo en la memoria y posteriormente se podrá visualizar a través de un periférico de salida (monitor, impresora...).
Para almacenar información, la memoria está formada por un conjunto de casillas o células llamadas posiciones de memoria, en las que coloca instrucciones y datos. Para que el ordenador pueda acceder a los que necesite en cada momento, cada una de las posiciones de memoria está identificada por un número, denominado dirección de memoria.
Cada posición de memoria almacena un byte. Para medir el número tan elevado de células de memoria que necesita un ordenador se emplean los megabytes y los gigabytes.
TIPOS DE MEMORIA
El ordenador tiene dos tipos de memoria:
Memoria ROM (Read Only Memory)
Esta memoria es de solo lectura, es decir, no se puede escribir en ella. Su información fue grabada por el fabricante al construir el equipo y no desaparece al apagar el ordenador. Esta memoria es imprescindible para el funcionamiento del ordenador y contiene instrucciones y datos técnicos de los distintos componentes del mismo.
Memoria RAM (Random Access Memory)
Esta memoria permite almacenar y leer la información que la CPU necesita mientras está ejecutando un programa, Además, almacena los resultados de las operaciones efectuadas por ella. Este almacenamiento es temporal, ya que la información se borra al apagar el ordenador.
La memoria RAM se instala en los zócalos que para ello posee la placa base
Memoria chaché
La caché es la memoria de acceso rápido de una computadora, que guarda temporalmente las últimas informaciones procesadas. La memoria caché es un búfer especial de memoria que poseen las computadoras, que funciona de manera similar a la memoria principal, pero es de menor tamaño y de acceso más rápido. Es usada por el microprocesador para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuencia.
La caché es una memoria que se sitúa entre la unidad central de procesamiento (CPU) y la memoria de acceso aleatorio (RAM) para acelerar el intercambio de datos.
Los datos en la memoria caché se alojan en distintos niveles según la frecuencia de uso que tengan, estos niveles son los siguientes:
Memoria caché nivel 1 (Cache L1)
También llamada memoria interna, se encuentra en el núcleo del microprocesador. Es utilizada para acceder a datos importantes y de uso frecuente, es el nivel en el que el tiempo de respuesta es menor. Su capacidad es de hasta 128 kb. Este nivel se divide en dos:
Nivel 1 Data Cache: Se encarga de almacenar datos usados frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos, accede a ellos en muy poco tiempo, por lo que se agilizan los procesos.
Nivel 1 Instruction Cache: Se encarga de almacenar instrucciones usadas frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlas, inmediatamente las recupera, por lo que se agilizan los procesos.
Memoria caché nivel 2 (Cache L2)
Se encarga de almacenar datos de uso frecuente. Es más lenta que la caché L1, pero más rápida que la memoria principal (RAM). Se encuentra en el procesador, mas no es su núcleo. Genera una copia del nivel 1. Su capacidad es de hasta 1 Mb.
Caché Exclusivo: Los datos solicitados se eliminan de la memoria caché L2.
Caché Inclusivo: Los datos solicitados se quedan en la memoria caché L2.
Memoria caché nivel 3 (Cache L3)
Está memoria se encuentra en algunos procesadores modernos y genera una copia a la L2. Es más rápida que la memoria principal (RAM), pero más lenta que L2. En esta memoria se agiliza el acceso a datos e instrucciones que no fueron localizadas en L1 o L2.
Es generalmente de un tamaño mayor y ayuda a que el sistema guarde gran cantidad de información agilizando las tareas de el procesador.
TIPOS DE FALLOS
Existen 3 tipos de fallos en una memoria caché:
Forzosos (Compulsory): En el primer acceso a un bloque éste no se encuentra en la caché (fallos de arranque en frío o de primera referencia).
Capacidad (Capacity): La caché no puede contener todos los bloques necesarios durante la ejecución de un programa.
Conflicto (Conflict): Diferentes bloques deben ir necesariamente al mismo conjunto o línea cuando la estrategia es asociativa por conjuntos o de correspondencia directa (fallos de colisión).