miniaturadeimagen|Diagrama piramidal de la jerarquía de memoria. La jerarquía de memoria es la organización piramidal de la memoria en niveles que tienen las computadoras.
El objetivo es acercarse al rendimiento de una memoria de gran velocidad al coste de una memoria de baja velocidad, basándose en el principio de cercanía de referencias.Database System Concepts (capítulo 10). Abraham Silberschatz, Hank Korth y S. Sudarshan. 7ª edición (2019). McGraw-Hill
Propiedades de la memoria
Existen varias propiedades de la memoria a tener en cuenta al crear una computadora: Capacidad: Cuanto más haya disponible, mejor, porque más podrá utilizarse. Velocidad: Cuanto más rápida, mejor, porque el procesador tendrá que pasar menos tiempo esperando cuanto tenga que acceder a la memoria. Coste por bit: Cuanto más barato, mejor, para no aumentar el precio de fabricar la computadora.
Al fabricar una computadora, es óptimo encontrar un equilibrio entre estas propiedades, teniendo en cuenta que: Mayor velocidad, implica mayor coste por bit. Mayor capacidad, implica mayor coste por bit. Mayor capacidad, implica menor velocidad. Se busca entonces contar con capacidad suficiente de memoria, con una velocidad que sirva para satisfacer la demanda de rendimiento y con un coste que no sea excesivo.
Gracias a un principio llamado cercanía de referencias, es factible utilizar una mezcla de los distintos tipos y lograr un rendimiento cercano al de la memoria más rápida.
En sistemas distribuidos y aplicaciones de alto rendimiento, la jerarquía de memoria también influye directamente en la eficiencia de la comunicación entre nodos y en el acceso a datos compartidos. El uso adecuado de memorias caché y mecanismos de almacenamiento temporal permite reducir la latencia y minimizar el tráfico en la red, mejorando el desempeño general del sistema. Además, tecnologías como las cachés distribuidas y el almacenamiento en memoria son utilizadas en centros de datos y servicios en la nube para acelerar el procesamiento de grandes volúmenes de información.
Niveles de jerárquia
Los niveles Nivel 0: Registro Nivel 1: Memoria caché (L1 , L2 , L3) Nivel 2: Memoria principal (RAM) Nivel 3: Disco duro (con el mecanismo de memoria virtual) Nivel 4: Cintas magnéticas (consideradas las más lentas, con mayor capacidad, de acceso secuencial)
Gestión de memoria
Los lenguajes de programación actuales generalmente asumen la existencia de únicamente dos niveles de memoria: memoria primaria y memoria secundaria (normalmente en disco). En lenguaje ensamblador, ensamblador en línea, y lenguajes como C y C++, se pueden direccionar datos directamente a los registros de la CPU.
Programadores: deben ser responsables del movimiento entre memoria principal y disco mediante el uso de ficheros. Hardware: el movimiento de datos entre la memoria principal y los niveles de caché es realizado por algoritmos de hardware. Compiladores: son responsables de optimizar el código de modo que el uso de los registros y la caché sea eficiente.
Véase también
Memoria (informática) Medios de almacenamiento
Referencias
Categoría:Hardware básico Categoría:Memorias informáticas Categoría:Gestión de memoria