Hierarquia de memória

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Pirâmide clássica de hierarquia de memória

Em arquitetura de computadores, hierarquia de memória normalmente se refere a uma tabela ou pirâmide que faz relação entre vários tipos de memória. Tais memórias são categorizadas entrei si através da comparação de suas características.[1]

As restrições de projeto de uma memória podem ser resumidas em três questões: capacidade, velocidade e custo. A questão referente à capacidade é, de certo modo, indefinida. Qualquer que seja a capacidade disponível, provavelmente serão desenvolvidas novas aplicações que a utilizem integralmente. A questão relativa à velocidade tem, de certa maneira, uma resposta mais fácil. Para obter um melhor desempenho, a velocidade da memória deve ser compatível com a do processador. Ou seja, o processador não deve ficar ocioso esperando que instruções ou operandos sejam buscados na memória durante a execução de instruções. A questão sobre o custo também deve ser considerada. Para que um sistema seja comercialmente viável, o custo da memória deve ser compatível com o dos demais componentes.

Como se poderia esperar, as três características principais da memória – custo, capacidade, tempo de acesso – são conflitantes. Uma variedade de tecnologias é utilizada para a implementação de sistemas de memória. Ao longo desse espectro de tecnologias, valem as seguintes relações:

  • Tempo de acesso mais rápido, custo por bit maior.
  • Capacidade maior, custo por bit menor.
  • Capacidade maior, tempo de acesso menor.

Portanto as principais características básicas usadas para classificar os diferentes tipos de memória são: capacidade de armazenamento, tempo de acesso, taxa de transferência e custo. Outros fatores também podem ser analisados, como por exemplo seu consumo de energia e sua durabilidade, e finalmente para se fazer uma comparação entre memórias, é preciso ter em mente que aplicação a memória terá.

Principais memórias organizadas tipicamente em uma hierarquia de memórias por tempo de acesso[editar | editar código-fonte]

Usando o critério de tempo de acesso, podemos organizar a sequência de memórias do menor tempo para o maior:

          RegistradorCacheMemória RAMMemória secundária
  • Registrador: Memória temporária usada pelo processador no processamento das instruções.
  • EPROM/ROM: Memória onde se guardam as instruções de inicialização dos computadores.
  • Cache: Armazena partes da memória principal que são usados frequentemente pelos programas.
  • Memória RAM: Memória principal do computador, sendo diretamente endereçável pelo processador.
  • Memória secundária: Memória de armazenamento permanente.

Referências

  1. In: Bell Telephone Laboratories, Inc. Computer Hardware/Software Architecture. [S.l.: s.n.], 1986. p. 30. ISBN 0-13-163502-6.
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