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    ¿Qué es la memoria virtual y la memoria cache? (Ajustes para Windows)


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    ¿Qué es la memoria virtual y la memoria cache? (Ajustes para Windows)
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    La memoria virtual aparece con los sistemas operativos modernos. Como sabrás cualquier equipo moderno es capaz de ejecutar varias tareas a la vez, es lo que se conoce como multi-tarea. La memoria cache es la respuesta al problema de rendimiento de la memoria RAM.

    ¿Qué es la memoria virtual y por qué es importante?

    Las aplicaciones y sus datos, para poder ser procesados por el micro, tienen que pasar del disco duro, donde se encuentran almacenados de manera permanente a la memoria RAM. Surge, por tanto la necesidad de tener la mayor cantidad de esta, para poder hacer funcionar de forma correcta el sistema.

    La memoria RAM de una computadora, hace unos años, era un elemento muy caro. Si a esto unimos, que no todas las aplicaciones que se están ejecutando se usan a la vez, parece necesario un sistema que controle el uso de la memoria.

    Aunque la RAM era cara, los discos duros no lo eran tanto. Se podía entonces usar el disco duro para simular que tenemos más memoria. El procedimiento era sencillo, se pasaba al disco las porciones de RAM que no se usaban en un determinado momento.

    Esta técnica consigue simular que un equipo tiene más memoria, las aplicaciones ni se dan cuenta de esto. En un sistema operativo normal, se llega a simular tener el doble que sin usarla. En su contra tenemos que hace que el sistema sea más complejo y a veces más lento.

    Esto último se explica debido a que el acceso de los datos al disco duro es miles de veces más lento que a la memoria RAM. Si una porción de memoria no se encuentra en esta, el sistema necesita tiempo para leerlo y volverlo a la memoria principal, para ejecutarlo.

    Como ves la memoria se organiza en niveles. Primero las caches del micro que se encargan de tener esos datos que más usas cerca del procesador y después pasamos a la memoria RAM, quedando como último recurso el disco duro. A mayor proximidad al procesador, mayor velocidad pero esa memoria es mucho más cara.

    ¿Por qué es tan importante?

    Si nos quedamos sin memoria no podremos ejecutar más programas y los que estamos ejecutando tendrán problemas para trabajar con más datos. Además, el uso de memoria virtual puede hacer que tu equipo funcione más lento si es necesario ir por datos al disco duro. Es siempre un compromiso entre la velocidad y la cantidad de datos que el sistema es capaz de procesar.

    Jamás una configuración de mayor memoria virtual podrá ser mejor que una ampliación de memoria RAM. Es más, lo ideal sería tener un equipo que no necesitase tener esta característica activada debido a que tiene un exceso de memoria principal.

    Uso en los sistemas operativos modernos
    En cada versión de tu sistema operativo, como es gestionada esta memoria y los algoritmos que la gobiernan son mejorados. Sin embargo, el mayor uso de interfaces gráficas y herramientas cada vez más sofisticadas hace que los sistemas sean unos devoradores de memoria RAM.

    Una de las razones por las que un sistema mejora su velocidad usando un disco SSD es debido a esta característica. Ten siempre en cuenta que una mejora de velocidad de acceso a los datos, aunque no sea espectacular, puede ayudar mucho a un equipo con limitaciones de memoria.

    ¿Se puede deshabilitar?

    Seguro que te estas preguntando si se puede deshabilitar y si esto trae mejoras de rendimiento. En principio yo no te recomiendo que la deshabilites si eres un usuario normal. Si tienes gran cantidad de memoria, no usas muchas aplicaciones de manera concurrente, pero tienes problemas de rendimiento, puedes probar a desactivar esta característica.

    En resumen la memoria virtual te permite ampliar tu capacidad para ejecutar más programas de manera simultánea pero puede hacer que tu equipo en ciertas ocasiones sea más lento. En unos años y debido a la continua rebaja en el precio de las memorias acabará teniendo menos importancia.


    Memoria cache. ¿Qué es y para qué sirve?

    Una computadora trabaja con 2 tipos de elementos, las instrucciones y los datos. Las instrucciones indican que operaciones se realizan sobre los datos. El procesador por tanto realiza de manera constante una lectura de ambos. Estos se encuentran en memoria RAM y tienen que ser llevados a la CPU.

    La velocidad a la que el micro es capar de acceder a esos elementos es muy importante. Este se verá incapaz de realizar su trabajo si no tiene las instrucciones y datos que necesita en un determinado momento.

    Ten en cuenta que si no tiene operaciones o le falta algún dato, tendrá que esperar perdiendo un valioso tiempo, a que estén disponibles.

    Por desgracia la memoria RAM es un sistema independiente al micro. Acceder a esta no es inmediato. Para acelerar los accesos y por lo tanto aumentar el rendimiento del sistema se usa una memoria cache.

    ¿Para qué sirve?

    La memoria cache es la respuesta al problema de rendimiento de la memoria RAM. Esta es muy pequeña y esta incluida en el interior del microprocesador. Esta se organiza en niveles. Cuanto más cercana este al procesador es más rápida pero también más cara.

    Te tienes que estar preguntando por que no se añade una memoria de varios gigas dentro del micro. La respuesta es clara el micro tiene unas dimensiones determinadas, aquí el tamaño de cada elemento importa, y de consumo que hacen que está sea muy cara.

    ¿Cómo funciona?

    Esta memoria se organiza en niveles. Cuanto más cercano al procesador más rápida, más cara y por tanto más pequeña. Debido a esto usamos los nombres cache de nivel 1, nivel 2 y nivel 3. También lo puedes ver como L1, L2 y L3.

    Si el procesador necesita un dato de la memoria comprueba si esta se encuentra en el nivel 1. En caso de no encontrarla se busca en el nivel 2 y si no en el nivel 3. El sistema se complementa con un algoritmo que es capaz de colocar los datos que más utilizas en los niveles más cercanos al procesador.

    En comparación con la memoria RAM la cache de nivel 3 que es la mayor de todas es unas mil veces más pequeña. Por suerte los programas suelen realizar muchas operaciones sobre los mismos datos y tienen un efecto radical en el rendimiento.

    ¿Diferencias AMD Intel?

    La cache es un sistema muy complejo que se puede implementar de diversas maneras. A lo largo de los años las arquitecturas han avanzado, mejorándose la tecnología de fabricación lo cual ha llevado a que puedas tener disponibles más memoria con algoritmos más complejos.

    Como ejemplos tienes a continuación el tamaño para la arquitectura Sandy Bridge de Intel y la que tienen los AMD Phenom II:

    Nivel 1 o L1

    Por cada uno de los núcleos.

    Intel. 32 KB de datos + 32 KB de instrucciones
    AMD. 64 KB de datos + 64 KB de instrucciones

    Nivel 2 o L2

    Por cada uno de los núcleos.

    Intel. 256 KB
    AMD. 512 KB

    Aparte ambos poseen una cache de nivel 3 que comparten todos los núcleos y que dependiendo del modelo puede llegar a varios MB.

    Debido a la mejora en la tecnología de fabricación que se producen de manera constante es más sencillo ampliar estas memorias.



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    Siempre a favor del conocimiento...
    (Este mensaje fue modificado por última vez en: 19-10-2012 10:08 PM por CrashOverride93.)
    16-10-2012 03:15 PM
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