domingo, 30 de mayo de 2010

18. BUFER, MEMORIA FLASH Y MEMORIA CACHE

BUFER




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.
El concepto del Buffer es similar al de cache. 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.
Los buffers se pueden usar en cualquier sistema digital, no solo en los informáticos, por ejemplo se utilizan en reproductores de música y vídeo.

EJEMPLOS


- 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.




MEMORIA FLASH



Las memorias flash son memorias de lectura/escitura de alta densidad que son no volátiles. Alta densidad significa que se puede empaquetar en una pequeña superficie del chip, gran cantidad de celdas, lo que implica que cuanto mayor sea la densidad, más bits se pueden almacenar en un chip de tamaño determinado. La memoria flash es la memoria ideal porque posee una capacidad de almacenamiento alta, es no volátil, tiene capacidad de lectura/escritura, rapidez de operación comparativamente alta, buena relación calidad/precio.


FUNCIONAMIENTO


Flash, como tipo de EEPROM que es, contiene una matriz de celdas con un transistor evolucionado con dos puertas en cada intersección. Tradicionalmente sólo almacenan un bit de información. Las nuevas memorias flash, llamadas también dispositivos de celdas multi-nivel, pueden almacenar más de un bit por celda variando el número de electrones que almacenan.
Estas memorias están basadas en el transistor FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal Oxide Semiconductor) que es, esencialmente, un transistor NMOS con un conductor (basado en un óxido metálico) adicional localizado o entre la puerta de control (CG – Control Gate) y los terminales fuente/drenador contenidos en otra puerta (FG – Floating Gate) o alrededor de la FG conteniendo los electrones que almacenan la información.



MEMORIA CACHE



La memoria caché permite acelerar el acceso a los datos, trasladándolos a un medio más rápido cuando se supone que van a leerse o modificarse pronto.
El intercambio de datos entre la CPU y la memoria RAM es una de las tareas que se hacen con mayor frecuencia. Dado que la RAM es mucho más lenta que la CPU se ha incorporado a la CPU y a la Motherboard, un circuito de memoria Caché, la cuál es una memoria de alta velocidad. Esta es una de las cosas que mejora el desempeño del sistema en general.
La memoria caché es un circuito de memoria de alta velocidad en el que se almacenan bloques de instrucciones del programa en ejecución y un bloque de datos del conjunto de datos que se está utilizando.



FUNCIONAMIENTO



La memoria caché funciona de la siguiente manera:
Cuando un programa está ejecutándose y la CPU necesita ir a traer datos (o más instrucciones) a la RAM, primero verifica que los datos estén en la memoria caché.
Si no los encuentra en la caché, traerá una copia de esos datos de la RAM a la CPU y también realizará una copia en la memoria caché.
La próxima vez que los necesita, los irá a buscar a la memoria caché, de donde los podrá extraer más rápidamente.
El último bloque de datos leído desde la RAM también se copia en la memoria caché. Este bloque es, con mucha probabilidad, el mismo que se necesitará en la próxima lectura de datos.


TIPOS


Nivel 1 (L1)O INTERNA:

Se encuentran en la misma pastilla de la CPU y se utiliza para almacenar datos que se necesitan casi instantáneamente y no puede ser accedida desde el exterior.


Nivel 2 (L2)O ESTERNA:

Se encuentra atada a la CPU a través del bus estándar en forma de una pastilla externa. Su misión crítica es unir la CPU con la memoria principal. Para ello se utiliza el principio de localidad, y existen principalmente tres formas de configuraciones de cache.

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