hierarquia de memória

CONTEÚDO

A memória principal é a memória responsável por armazenar os dados dos programas que estão sendo executados pela CPU. Seu funcionamento depende de energia elétrica, e na falta dela, os dados são perdidos. Já a memória secundária é responsável por armazenar dados permanentemente, mesmo em energia elétrica.

Hoje falaremos sobre a memória principal! Ela é formada por vários componentes: Registradores de CPU, memória cache, memória ROM e memória RAM.

Registradores de CPU: é uma pequena memória de trabalho interna da CPU. É a menor e a mais rápida de todas. Contém os dados que estão sendo processados em determinado instante perla CPU.

É uma memória pequena por vários motivos: é muito cara, a CPU não possui espaço físico para o seu crescimento e a quantidade de bits suportada pela arquitetura da CPU é um limitador para o seu tamanho (32 ou 64 bits, por exemplo).

Memória cache: é uma pequena memória (maior que os registradores) utilizada para replicar (cópias) os dados utilizados com mais frequência pela CPU. Pode ser de nível 1 (L1 - menor e mais rápida) nível 2 (L2 - maior e mais lenta que a L1) ou nível 3 (L3 - ainda maior e mais lenta que a L2). As caches L1 e L2 ficam dentro do invólucro da CPU. Já a L3 quanto tem, fica na placa mãe.

Para exemplificar o seu funcionamento:

Imagine que:

cache L1 armazene o valor de uma variável
cache L2 armazene o valor de 2 variáveis
cache L3 armazene o valor de 3 variáveis

Dado o trecho de código:

x=8;

y=9;

z=10;

w=11;

No final do processamento do programa, as caches ficariam:

L1: w=11;

L2: w=11 z=10

L3: w=11 z=10 y=9

Ou seja, as caches contém cópias dos dados processados mais recentemente. A variável x ficou de fora das caches pois foi acessada mais tardiamente. Nesse caso para processar a variável w, a CPU não precisa buscá-la na memória RAM, que fica longe e demora. Basta a CPU buscar na L1 que é rápida e próxima. Já se a CPU precisar da variável z, ela acessará a L2, que contém uma cópia dela e assim sucessivamente.

Memória RAM: maior e mais lenta que as caches. Contém a maior parte dos dados e programas que estão sendo executadas pela CPU.

As memórias RAM podem ser do tipo DDR, DDR2, DDR3 E DDR4.

As placas mãe podem suportar RAM em SINGLE CHANNEL (apenas um pente de memória pode ser acessado de cada vez), ou DUAL CHANNEL , onde dois ou mais pentes de memória RAM podem ser acessados SIMULTÂNEAMENTE, sendo muito mais rápidos que os single channel.

single = simples

channel = canal

Memória ROM: pequena memória de apenas leitura (Read Only Memory) .

Utilizada para armazenar os programas responsáveis pela inicialização do hardware e execução do sistema operacional.