Explique El Concepto de Jerarquía de Memoria. ¿Por Qué Cree Usted Que Se Representa de Forma Piramidal Este Concepto?)

5. Explique el concepto de jerarquía de memoria.
¿Por qué cree usted que se

representa de forma piramidal este concepto?}
La jerarquía de memoria es la organización piramidal de la memoria en niveles
que tienen las computadoras.
El objetivo es conseguir el rendimiento de una memoria de gran velocidad al coste
de una memoria de baja velocidad, basándose en el principio de cercanía de
referencias.
En esta pirámide podemos observar lo siguiente: cuanto más arriba de la pirámide,

más cerca (físicamente) del procesador nos encontramos. Cuanto más arriba,
mayor el costo, cuanto más arriba menor la capacidad y cuanto más arriba menor
el tiempo de acceso.
Entonces, tenemos que armar una jerarquía dentro de la máquina con varios de
estos tipos de memoria, tratando de lograr que el costo se asemeje a los costos de
las memorias de los niveles inferiores, el tiempo de acceso se asemeje a los
tiempos de las memorias de los niveles superiores y las capacidades se asemejen
a las de los niveles inferiores.
Punto Básicos
Los puntos básicos relacionados con la memoria pueden resumirse en:
Capacidad
Velocidad
Coste por bit
La cuestión de la capacidad es simple, cuanto más memoria haya disponible, más
podrá utilizarse.
La velocidad óptima para la memoria es la velocidad a la que el microprocesador
puede trabajar, de modo que no haya tiempos de espera entre cálculo y cálculo,
utilizados para traer operandos o guardar resultados.
En suma, el coste de la memoria no debe ser excesivo, para que sea factible
construir un equipo accesible.
Los tres factores compiten entre sí, por lo que hay que encontrar un equilibrio.
6. De dos ejemplos del concepto de cache diferentes a los vistos en clase
 Se denomina caché a una memoria temporal de rápido acceso que

almacena los datos que fueron procesados de manera reciente.
 La memoria caché o la caché es una memoria auxiliar, de gran velocidad
y eficiencia, en la cual se almacenan copias de los archivos y datos a
los que el usuario accede con mayor frecuencia, bien sea a través del
ordenador o de un dispositivo móvil.
7. Que son y que diferencia existe entre los niveles de cache L1, L2 e incluso
L3
L1, L2 y L3 son los niveles que tenemos dentro de esta caché. Cada
uno de estos niveles presenta unas especificaciones concretas, que
hacen que sean diferentes de manera clara
La diferenciación entre memoria caché L1, L2 y L3 obedece a un orden de
jerarquía establecido por cercanía al procesador, velocidad y capacidad.
 Caché L1: es el nivel más básico, la más cercana al procesador y la más
rápida. También es la que menos capacidad tiene, por ejemplo, un
procesador de dos núcleos como el Pentium G4560 tiene 64 KB en total
(32 KB por núcleo), aunque los modelos más potentes (serie Xeon y Epyc)
pueden alcanzar los 3 MB sin problema.
 Caché L2: es un nivel intermedio que presenta un buen equilibrio entre

capacidad, cercanía y velocidad. Siguiendo el ejemplo anterior el Pentium
G4560 tiene 512 KB (256 KB por núcleo) de caché L2, pero un
Threadripper 2990WX llega a los 16 MB en total (512 KB por núcleo).
 Caché L3: posiciona en un nivel inferior a la anterior tanto en cercanía

como en velocidad, pero tiene una capacidad mucho mayor. El Penitum
G4560 tiene 3 MB de caché L3 compartida en sus dos núcleos, mientras
que el Threadripper 2990WX viene con un total de 64 MB (16 MB
compartidos por cada bloque de ocho núcleos)
Cuando un procesador busca instrucciones y datos que necesita primero recurre a

la memoria caché L1, si no encuentra nada recurre a la caché L2 y finalmente a la
caché L3. En caso de que ninguna de las cachés contenga lo que está buscando
no tiene más opción que recurrir a la memoria RAM, y si tampoco está en ella
tiene que realizar un ciclo de trabajo completo, con todo lo que ello supone a nivel
de rendimiento.
Bien, para acceder a cada nivel de memoria caché es necesario un tiempo

determinado, un retraso que se conoce como latencia, y que representa ese
retardo que tiene que asumir el sistema hasta que el procesador encuentre lo que
necesita para trabajar. La latencia de acceso a la caché L1 es la más baja, y se
incrementa de forma considerable en los niveles L2 y L3, hasta tocar techo en el
caso de tener que acceder a la memoria RAM.
A día de hoy la caché ha dejado de ser un problema, ya que incluso los

procesadores más básicos vienen equipados con memoria caché L3, algo
que, sin embargo, no ocurría hace unos años
8. ¿Cuáles son los tres campos en el mapeo directo de direcciones de
cache? ¿Cómo se usan para acceder a una palabra localizada en cache?
Dirección de memoria
Etiqueta, Línea e Índice
Cada bloque de MP tiene asignada una línea de cache
Etiqueta o Etiqueta: el bloque de MP donde se halla la línea que contiene a la

palabra requerida
Línea: la línea de caché donde está el bloque
Índice: la palabra requerida
Cada sector específico de la cache corresponde a varios sectores específicos de

la memoria principal. Cada vez que el procesador pide un dato, la controladora de
cache debe ir a esa ubicación para encontrar la información, ahorrando tiempo de
búsqueda.
La gran desventaja de esta arquitectura de cache es que al corresponder varios

bloques de memoria RAM al mismo bloque en la cache, si un programa accede a
estos datos, la cache estará constantemente accediendo a la memoria principal
para actualizar la información.
Dos o más bloque pueden ser asignados a una ubicación específica del cache,
pero esa ubicación solamente puede almacenar un bloque por vez.
La cache debe buscar ese bloque para obtener información

Bibliografía
 http://profesores.elo.utfsm.cl/~tarredondo/info/comp-
architecture/paralelo2/C13_Memoria.pdf
 https://www.muycomputer.com/2019/03/19/memoria-cache-que-es-y-que-
diferencias-hay-entre-los-tipos-l1-l2-y-l3/
 https://sites.google.com/site/arquitecturadecomputadoresis/jerarquia-de-
memoria/queeslajerarquiadememoria

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5. Explique el concepto de jerarquía de memoria.

¿Por qué cree usted que se

En esta pirámide podemos observar lo siguiente: cuanto más arriba de la pirámide,

 Se denomina caché a una memoria temporal de rápido acceso que

 Caché L2: es un nivel intermedio que presenta un buen equilibrio entre

 Caché L3: posiciona en un nivel inferior a la anterior tanto en cercanía

Cuando un procesador busca instrucciones y datos que necesita primero recurre a

Bien, para acceder a cada nivel de memoria caché es necesario un tiempo

A día de hoy la caché ha dejado de ser un problema, ya que incluso los

Etiqueta, Línea e Índice

Cada bloque de MP tiene asignada una línea de cache

Etiqueta o Etiqueta: el bloque de MP donde se halla la línea que contiene a la

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