Jerarquía de memoria

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 cercania de referencias.

                                            Puntos Básicos de la Jerarquía 

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.

Las siguientes afirmaciones son válidas:

• A menor tiempo de acceso mayor coste.
• A mayor capacidad menor coste por bit.
• A mayor capacidad menor velocidad.

Se busca entonces contar con capacidad suficiente de memoria, con una velocidad que sirva para satisfacer la demanda de rendimiento y con un coste que no sea excesivo.

Gracias a un principio llamado cercania de referencias, es factible utilizar una mezcla de los distintos tipos y lograr un rendimiento cercano al de la memoria más rápida.

                                                        Niveles de la Jerarquía

Los niveles que componen la jerarquía de memoria habitualmente son:

• Nivel 0: Registros del microprocesador o CPU
• Nivel 1: Memoria caché
• Nivel 2: Memoria Primaria (RAM)
• Nivel 3: Memoria flash
• Nivel 4: Disco Duro (con el mecanismo de memoria virtual)
• Nivel 5: Cintas magneticas (consideradas las más lentas, con mayor capacidad, de acceso secuencial)
• Nivel 6: Redes (actualmente se considera un nivel más de la jerarquía de memorias)

                             Piramide De la Jerarquía de memoria

Como Calcular Resistencias

Definición de resistencia: Es cualquier elemento localizado en el paso de la corriente eléctrica y que causa oposición a que esta fluya. Las resistencias se representan con la letra R y se miden en ohms (Ω).

Componente electrónico resistencia: Estos componentes electrónicos introducen resistencias específicas entre dos puntos de un circuito. Para saber el valor de la resistencia proporcionada se sigue un código de colores impreso en el componente en forma de bandas, como lo podemos ver a continuación:

Pueden existir 4 o 5 bandas, dependiendo del modelo de resistor, el conjunto de bandas cercanas determinan la resistencia y la banda del extremo opuesto determina la tolerancia (generalmente esta banda es dorada o plateada).

Es muy fácil obtener el valor de una resistencia, para ello usaremos la siguiente tabla, que utilizaremos al resolver los siguientes ejemplos :

Donde Ω = Ohmio
kΩ = Kilohmio (1 kΩ es igual a 1000 ohmios).
MΩ = Megaohmio (1 MΩ es igual a 1 000 000 de ohmios ó 1 000 kiloohmios).

Ejemplo 1. Determinar la resistencia del siguiente resistor.

En la anterior imagen podemos apreciar que existen 4 bandas (no se ve claro pero son naranja,blanca,roja y dorada), las 3 cercanas determinan la resistencia de la siguiente manera:

1.- La primera banda es naranja por lo que su valor es 3.
2.- La segunda banda es blanca por lo que su valor es 9.
3.- La última banda, en este caso la tercera (roja) es el multiplicador, la cual vale x100Ω.
4.- Se unen los valores 1 y 2, nos quedaría 39.
5.- El valor anterior (39) se multiplica por el multiplicador que vale x100, por lo tanto 39x100=3900Ω, el cual es el valor resistivo que ofrece el componente.
6.- Respecto a la tolerancia, esta se refiere al error máximo que una resistencia tiene respecto a su valor nominal, esto quiere decir que una resistencia puede tener un valor nominal determinado por sus bandas impresas, y sin embargo su valor real podría variar respecto al porcentaje marcado por la tolerancia. En este caso la tolerancia esta dada por la banda dorada ±5% ó ±0.05, por lo que multiplicamos el valor resistivo anterior por la tolerancia, esto es 3900 Ωx±0.05 que nos daría ±195, valor que restaríamos y sumariamos al valor resistivo de las otras bandas (3900 Ω), por lo que el valor resistivo real sería de entre 3705 y 4095 Ω.

Si queremos comprobar que nuestra medición ha sido correcta, utilizamos el multímetro, ponemos la llave selectora en Ω, escogemos el rango correcto (cualquiera si no sabes cual poner) y conectamos las puntas de los cables del mutimetro a las puntas del resistor.

La ley de Ohm

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que la diferencia de potencial que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente  que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica ; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre  e :

La fórmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia varía con la corriente,^1 2 y en la misma,  corresponde a la diferencia de potencial,  a la resistencia e  a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).

Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuación anterior, son:

•  válida si 'R' no es nulo

•  válida si 'I' no es nula

En los circuitos de alterna senoidal, a partir del concepto de impedancia, se ha generalizado esta ley, dando lugar a la llamada ley de Ohm para circuitos recorridos por corriente alterna, que indica:³

• 

Donde  corresponde al fasor corriente,  al fasor tensión y  a la impedancia.

Aquí dejo  la pirámide de la ley de ohm