🎯 Objetivo
Explicar la estructura jerárquica del sistema de memoria, sus niveles, funcionamiento de la caché y principios de localidad que optimizan el acceso a datos en sistemas modernos.
1. Jerarquía de Memoria
La memoria ideal sería infinita, rápida y barata. Como no existe, se organiza en niveles:
- Registros: Máxima velocidad, mínima capacidad.
- Caché (L1, L2, L3): SRAM rápida, actúa como borrador de la RAM.
- RAM: Memoria de trabajo (DRAM), carga programas y datos.
- Memoria secundaria: HDD, SSD. Almacenamiento masivo y permanente.
2. Principio de Localidad
- Localidad temporal: Si se usa un dato, probablemente se usará pronto otra vez.
- Localidad espacial: Si se accede a un dato, probablemente se accederá a los que están cerca.
3. Funcionamiento de la Caché
La CPU busca primero en la caché:
- Hit: Dato encontrado, acceso inmediato.
- Miss: Dato no encontrado, se busca en RAM y se carga un bloque completo.
La caché mejora el rendimiento al anticipar accesos futuros basados en localidad.
🧭 Conclusión
La jerarquía de memoria permite simular una memoria grande y rápida. La caché, basada en principios de localidad, es clave para el rendimiento. Comprender esta estructura es esencial para diseñar sistemas eficientes.