RESUMEN DE LAS MEMORIAS CACHE, VIRTUAL Y BUFFER

MEMORIA CACHE

La caché es un tipo de memoria del procesador, en ella se guardarán datos que el ordenador necesita para trabajar.
Es un auxiliar de la memoria RAM, le ayuda a ser más rápida de un MB frecuente, es mas cara, es de acceso aleatorio, esta ubicada entre el microprocesador y la memoria RAM.
La memoria CACHE reduce el cuello de botella en ejecución de reservas, se determina con la velocidad del procesador, toma lo importante de la memoria principal y va guardando la información.
La caché L1 funciona como la externa, Conocido como caché interno, es el nivel más cercano a la CPU (está en el mismo núcleo) con lo que el acceso se produce a la velocidad de trabajo del procesador (la máxima velocidad). L2 es como un apoyo para la L1, viene siendo como un repositorio.

MEMORIA VIRTUAL

Es algo que existe pero momentáneamente. La memoria virtual a ayuda a la memoria cache, no trabaja dentro o fuera del procesador, sino trabaja a la capacidad del disco duro.
Es una técnica para proporcionar la simulación de un espacio de memoria mucho mayor que la memoria física de una máquina. Esta ilusión permite que los programas se hagan sin tener en cuenta el tamaño exacto de la memoria física.
La ilusión de la memoria virtual está soportada por el mecanismo de traducción de memoria junto con una gran cantidad de almacenamiento rápido en disco duro.

MEMORIA BUFFER

Es un espacio de memoria alternativa y de mucho espacio.
Es una ubicación de la memoria en una computadora o en un instrumento digital reservada para el almacenamiento temporal de información digital, mientras que esta esperando ser procesada.

MEMORIA CACHE, MEMORIA BUFER, MEMORIA VIRTUAL

MEMORIA CACHE

Un cache es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de cache frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria cache y cache de disco. La memoria cache es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Los sistemas de memoria cache usan una tecnología conocida por cache inteligente en el cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente. Las estrategias para determinar qué información debe de ser puesta en el cache constituyen uno de los problemas más interesantes en la ciencia de las computadoras. Algunas memorias cache están construidas en la arquitectura de los microprocesadores. Por ejemplo, el procesador Pentium II tiene una cache L2 de 512 Kbyte. La memoria cache está estructurada por celdas, donde cada celda almacena un byte. La entidad básica de almacenamiento la conforman las filas, llamados también líneas de cache. Por ejemplo, una cache L2 de 512 KB se distribuye en 16.384 filas y 63 columnas
Cuando se copia o se escribe información de la RAM por cada movimiento siempre cubre una línea de cache.
La memoria cache tiene incorporado un espacio de almacenamiento llamado Tag RAM, que indica a qué porción de la RAM se halla asociada cada línea de cache, es decir, traduce una dirección de RAM en una línea de cache concreta.

MEMORIA BUFFER

Un buffer (o búfer) en informática es un espacio de memoria, en el que se almacenan datos para evitar que el programa o recurso que los requiere, ya sea hardware o software, se quede en algún momento sin datos.
Algunos ejemplos de aplicaciones de buffers son:
El buffer de teclado es una memoria intermedia en la que se van almacenando los caracteres que un usuario teclea, generalmente, hasta que pulsa la tecla [INTRO], momento en el cual el programa captura todos o parte de los caracteres tecleados contenidos en dicho buffer.
En Audio o video en streaming por Internet. Se tiene un buffer para que haya menos posibilidades de que se corte la reproducción cuando se reduzca o corte el ancho de banda.
Un buffer adecuado permite que en el salto entre dos canciones no haya una pausa molesta.
Las grabadoras de CD o DVD, tienen un buffer para que no se pare la grabación. Hoy en día hay sistemas para retomar la grabación pero antes suponía que el CD no quedaba bien grabado y muchas veces era inservible.
El concepto del Buffer es similar al de caché. Pero en el caso del buffer, los datos que se introducen siempre van a ser utilizados. En la caché sin embargo, no hay seguridad, sino una mayor probabilidad de utilización.
Para explicar la acepción informática a gente no técnica, se puede usar esta metáfora: Un buffer es como tener dinero en el banco (buffer), un trabajo (entrada) y unos gastos fijos (salida). Si tienes un trabajo inestable, mientras tengas ciertos ahorros, puedes mantener tus gastos fijos sin problemas, e ir ingresando dinero cuando puedas según vas trabajando. Si los ahorros son pequeños, en seguida que no tengas trabajo, no vas a poder acometer los gastos fijos. De la misma forma si escuchas música en Internet y tu programa de audio usa un buffer pequeño, en cuanto que haya alguna interrupción en la descarga (porque las descargas nunca tienen una velocidad constante), notarás cortes de sonido, ya que faltará información.
Los buffers se pueden usar en cualquier sistema digital, no solo en los informáticos, por ejemplo se utilizan en reproductores de música y vídeo .

MEMORIA VIRTUAL

Cuando se usa Memoria Virtual, o cuando una dirección es leída o escrita por la CPU, una parte del hardware dentro de la computadora traduce las direcciones de memoria generadas por el software (direcciones virtuales) en:
la dirección real de memoria (la dirección de memoria física), o
una indicación de que la dirección de memoria deseada no se encuentra en memoria principal (llamado excepción de memoria virtual)
En el primer caso, la referencia a la memoria es completada, como si la memoria virtual no hubiera estado involucrada: el software accede donde debía y sigue ejecutando normalmente. En el segundo caso, el sistema operativo es invocado para manejar la situación y permitir que el programa siga ejecutando o aborte según sea el caso. La memoria virtual es una técnica para proporcionar la simulación de un espacio de memoria mucho mayor que la memoria física de una máquina. Esta "ilusión" permite que los programas se ejecuten sin tener en cuenta el tamaño exacto de la memoria física.
La ilusión de la memoria virtual está soportada por el mecanismo de traducción de memoria, junto con una gran cantidad de almacenamiento rápido en disco duro. Así en cualquier momento el espacio de direcciones virtual hace un seguimiento de tal forma que una pequeña parte de él, está en memoria real y el resto almacenado en el disco, y puede ser referenciado fácilmente.
Debido a que sólo la parte de memoria virtual que está almacenada en la memoria principal, es accesible a la CPU, según un programa va ejecutándose, la proximidad de referencias a memoria cambia, necesitando que algunas partes de la memoria virtual se traigan a la memoria principal desde el disco, mientras que otras ya ejecutadas, se pueden volver a depositar en el disco (archivos de paginación).
La memoria virtual ha llegado a ser un componente esencial de la mayoría de los sistemas operativos actuales. Y como en un instante dado, en la memoria sólo se tienen unos pocos fragmentos de un proceso dado, se pueden mantener más procesos en la memoria. Es más, se ahorra tiempo, porque los fragmentos que no se usan no se cargan ni se descargan de la memoria. Sin embargo, el sistema operativo debe saber cómo gestionar este esquema.
La memoria virtual también simplifica la carga del programa para su ejecución llamada reubicación, este procedimiento permite que el mismo programa se ejecute en cualquier posición de la memoria física

RESUMEN DE LA MEMORIA RAM Y LA MEMORIA ROM

MEMORIA RAM
La memoria RAM es una menoría de acceso aleatorio, también denominada memoria principal o primaria. Esto significa que una palabra o byte se puede encontrar de forma directa, este sistema de memoria se puede clasificar en función de muy diversas características. Lo importante anotar que la RAM es una memoria volátil, es decir, requiere de alimentación eléctrica para mantener la información, o sea , que si llega a pasar que la computadora se apague, ya sea por un accidente o por que se va la luz, la información que pusimos se pierde y ya no se recupera.

MEMORIA ROM
De un modo similar a la memoria RAM, los chips ROM contienen una hilera de filas y columnas, aunque la memoria en que interactúan es bastante diferente. Normalmente permite el flujo, la manera en que trabaja un chip ROM necesita la perfecta programación y todos lo datos necesarios cuando es creado. En este caso la memoria ROM no es volátil, viene siendo todo lo contrario de la memoria RAM.

MEDIOS DE ALMACENAMIENTO

MEMORIA RAM

Un sistema de memoria se puede clasificar en función de muy diversas características. Entre ellas podemos destacar las siguientes: localización de la memoria, capacidad, método de acceso y velocidad de acceso. En el caso de la memoria RAM (también denominada memoria principal o primaria) se puede realizar la siguiente clasificación:
Localización: Interna (se encuentra en la placa base)
Capacidad: Hoy en día no es raro encontrar ordenadores PC equipados con 64, 128 ó 256 Mb de memoria RAM.
Método de acceso: La RAM es una memoria de acceso aleatorio. Esto significa que una palabra o byte se puede encontrar de forma directa, sin tener en cuenta los bytes almacenados antes o después de dicha palabra (al contrario que las memorias en cinta, que requieren de un acceso secuencial). Además, la RAM permite el acceso para lectura y escritura de información.
Velocidad de acceso: Actualmente se pueden encontrar sistemas de memoria RAM capaces de realizar transferencias a frecuencias del orden de los Gbps (gigabits por segundo). También es importante anotar que la RAM es una memoria volátil, es decir, requiere de alimentación eléctrica para mantener la información. En otras palabras, la RAM pierde toda la información al desconectar el ordenador.
Hemos de tener muy en cuenta que esta memoria es la que mantiene los programas funcionando y abiertos, por lo que al ser Windows 95/98/Me/2000 un sistema operativo multitarea, estaremos a merced de la cantidad de memoria RAM que tengamos dispuesta en el ordenador. En la actualidad hemos de disponer de la mayor cantidad posible de ésta, ya que estamos supeditados al funcionamiento más rápido o más lento de nuestras aplicaciones diarias. La memoria RAM hace unos años era muy cara, pero hoy en día su precio ha bajado considerablemente.
Cuando alguien se pregunta cuánta memoria RAM necesitará debe sopesar con qué programas va a trabajar normalmente. Si únicamente vamos a trabajar con aplicaciones de texto, hojas de cálculo y similares nos bastará con unos 32 Mb de ésta (aunque esta cifra se ha quedado bastante corta), pero si trabajamos con multimedia, fotografía, vídeo o CAD, por poner un ejemplo, hemos de contar con la máxima cantidad de memoria RAM en nuestro equipo (128-256 Mb o más) para que su funcionamiento sea óptimo, ya que estos programas son auténticos devoradores de memoria. Hoy en día no es recomendable tener menos de 64 Mb, para el buen funcionamiento tanto de Windows como de las aplicaciones normales, ya que notaremos considerablemente su rapidez y rendimiento, pues generalmente los equipos actuales ya traen 128 Mb o 256 Mb de RAM.
Según los tipos de conectores que lleve la memoria, al conjunto de éstos se les denominan módulos, y éstos a su vez se dividen en:
· SIMM (Single In-line Memory Module): Pequeña placa de circuito impreso con varios chips de memoria integrados. Se fabrican con diferentes velocidades de acceso capacidades (4, 8, 16, 32, 64 Mb) y son de 30 ó 72 contactos. Se montan por pares generalmente.
· DIMM: Son más alargados, cuentan con 168 contactos y llevan dos muescas para facilitar su correcta colocación. Pueden montarse de 1 en 1.
Respecto a las características básicas de cualquier módulo de memoria hemos de fijarnos, principalmente, en el tipo de memoria utilizada, el tipo de módulo (30, 70 ó 168 contactos), la capacidad total ofrecida y el tiempo medio de acceso que ofrece, que es el tiempo que transcurre desde que se solicita el dato almacenado en una determinada dirección de memoria hasta que el chip ofrece el dato solicitado. Evidentemente, cuanto menor sea este número mejores prestaciones obtendremos. Las antiguas memorias SIMM ofrecían cifras entre 70 u 80 nanosegundos y las modernas DIMM SDRAM tiempos inferiores a 10 nanosegundos. Esta diferencia de velocidad permite que el procesador no deba sufrir tiempos de espera innecesarios desde que solicita un dato hasta que lo recibe para poder realizar la operación.
Los principales tipos de memoria RAM utilizadas en nuestros ordenadores se dividen en DRAM, SRAM y Tag RAM. Así, la memoria DRAM (Dynamic Random Access Memory) es la que montan las placas base como memoria principal del sistema, donde se almacenan las aplicaciones en ejecución y los datos que es están gestionando en cada momento. Se refresca cientos de veces por segundo y cuanto mayor cantidad pongamos a disposición del PC mejores resultados obtendremos.

MEMORIA ROM

De un modo similar a la memoria RAM, los chips ROM contienen una hilera de filas y columnas, aunque la manera en que interactúan es bastante diferente. Mientras que RAM usualmente utiliza transistores para dar paso a un capacitador en cada intersección, ROM usa un diodo para conectar las líneas si el valor es igual a 1. Por el c Un diodo normalmente permite el flujo eléctrico en un sentido y tiene un umbral determinado, que nos dice cuanto fluido eléctrico será necesario para dejarlo pasar. Normalmente, la manera en que trabaja un chip ROM necesita la perfecta programación y todos los datos necesarios cuando es creado. No se puede variar una vez que está creado. Si algo es incorrecto o hay que actualizar algo, hay que descartarlo y empezar con uno nuevo. Crear la plantilla original de un chip ROM es normalmente laborioso dando bastantes problemas, pero una vez terminado, los beneficios son grandes. Una vez terminada la plantilla, los siguientes chips pueden costar cantidades ridículas.

MEDIOS DE ALMACENAMIENTO