Diferencia entre la memoria de caché y la memoria virtual
Memoria de caché vs memoria virtual
La diferencia entre la memoria de caché y la memoria virtual existe en el propósito para el cual se usan estos dos y en la existencia física. La memoria de caché es un tipo de memoria utilizada para mejorar el tiempo de acceso de la memoria principal. Reside entre la CPU y la memoria principal, y puede haber varios niveles de cachés como L1, L2 y L3. El tipo de hardware utilizado para la memoria de caché es mucho más costoso que la RAM (memoria de acceso aleatorio) utilizado para la memoria principal porque la memoria de caché es mucho más rápido. Por esta razón, la capacidad de la memoria de caché es muy pequeña. La memoria virtual es una técnica de gestión de memoria utilizada para usar de manera eficiente RAM (memoria principal) al tiempo que proporciona un espacio de memoria separado para cada programa que es incluso más grande que la capacidad real de RAM (memoria principal) real. Aquí el disco duro se usa para expandir la memoria. Los elementos en el RAM físico se transfieren de un lado a otro con el disco duro.
¿Qué es la memoria de caché??
La memoria de caché es un tipo de memoria Eso se encuentra entre la CPU (unidad de procesamiento central) y la RAM (memoria de acceso aleatorio). El propósito de la memoria de caché es reducir el tiempo de acceso a la memoria de la CPU de la RAM. La memoria de la caché es mucho más rápida que la RAM. Por lo tanto, el tiempo de acceso en caché es mucho menor que el tiempo de acceso en la RAM. Pero el costo de la memoria utilizado para la memoria de caché es mucho más alto que el costo de la memoria utilizado para la RAM y, por lo tanto, la capacidad de la memoria de caché es muy pequeña. El tipo de memoria utilizada para la memoria de caché se llama SRAM (memoria de acceso aleatorio estático).
Cada vez que la CPU quiere acceder a la memoria, primero verifica si lo que necesita reside en la memoria de caché. En caso afirmativo, podría acceder a él con la menor latencia. Si no reside en caché, entonces el contenido solicitado se copiaría de RAM a la caché y solo la CPU accederá a él desde el caché. Aquí, al copiar el contenido del caché, no solo el contenido en la dirección de memoria solicitada, sino que también se copia el contenido cercano a la memoria caché. Por lo tanto, la próxima vez existe una alta probabilidad de que ocurra un golpe de caché, ya que la mayoría de los programas de computadora acceden a los datos cercanos o los últimos datos de acceso la mayoría de las veces. Entonces, debido al caché, la latencia de memoria promedio se reduce.
En CPU, hay tres tipos de cachés: Caché de instrucciones Para almacenar instrucciones del programa, Caché de datos para almacenar elementos de datos y el Buffer de traducción a la vista Para almacenar mapeos de memoria. Para el caché de datos, en general, hay cachés de niveles múltiples. Es decir, hay varios cachés como L1, L2 y L3. El caché L1 es la memoria de caché más rápida pero más pequeña que está más cerca de la CPU. El caché L2 es más lento que L1, pero más grande que L1 y reside después del caché L1. Debido a esta jerarquía, se puede lograr un mejor tiempo de acceso a la memoria promedio a un menor costo.
¿Qué es la memoria virtual??
La memoria virtual es un Técnica de gestión de memoria utilizado en sistemas de computadoras. No hay hardware llamado memoria virtual, pero es un concepto que utiliza RAM y el disco duro para proporcionar un espacio de direcciones virtual para programas. El primer RAM se divide en fragmentos llamados páginas y se identifican mediante direcciones de memoria física. En el disco duro, se reserva una porción especial donde, en Linux, se llama swap y, en Windows, se llama archivo de página. Cuando se inicia un programa, se le da un espacio de direcciones virtual que puede ser incluso más grande que la memoria física real. El espacio de memoria virtual también se divide en fragmentos llamados páginas y cada una de esta página de memoria virtual se puede asignar a una página física. La tabla llamada tabla de página Realice un seguimiento de este mapeo. Cuando la memoria física se queda sin espacio, lo que se hace es, ciertas páginas físicas se llevan a esa parte especial en el disco duro. Cuando se necesita cualquier página presionada hacia el disco duro, se lleva a la memoria física colocando otra página seleccionada de la memoria física al disco duro.
¿Cuál es la diferencia entre la memoria de caché y la memoria virtual??
• La memoria de caché es un tipo de memoria utilizada para mejorar el tiempo principal de acceso a la memoria. Es un tipo de memoria más rápido que reside entre CPU y RAM para reducir la latencia promedio de acceso a la memoria. La memoria virtual es un método de gestión de memoria donde es un concepto que permite a los programas obtener su propio espacio de memoria virtual, que es incluso más grande que la RAM física real disponible.
• La memoria de caché es un tipo de memoria de hardware que realmente existe físicamente. Por otro lado, no hay hardware llamado memoria virtual, ya que es un concepto que utiliza RAM, disco duro, unidad de administración de memoria y software para proporcionar un tipo de memoria virtual.
• La administración de la memoria de caché se realiza completamente por hardware. La memoria virtual es administrada por el sistema operativo (software).
• La memoria de caché se encuentra entre la RAM y el procesador. Las transferencias de datos involucran RAM, memoria de caché y el procesador. La memoria virtual, por otro lado, implica la transferencia de datos entre la RAM y el disco duro.
• Los recuerdos de caché toman tamaños pequeños como kilobytes y megabytes. La memoria virtual, por otro lado, implica grandes tamaños que toman gigabytes.
• La memoria virtual involucra estructuras de datos como tablas de página que almacenan la asignación entre la memoria física y la memoria virtual. Pero este tipo de estructuras de datos no es necesaria para la memoria de caché.
Resumen:
Memoria de caché vs memoria virtual
La memoria de caché se utiliza para mejorar el tiempo principal de acceso a la memoria, mientras que la memoria virtual es un método de administración de memoria. La memoria de caché es un hardware real, pero no hay hardware llamado memoria virtual. RAM, disco duro y varios otros hardware junto con el sistema operativo produce el concepto llamado memoria virtual para proporcionar espacios de memoria virtuales grandes y aislados a cada programa. El contenido en la memoria de caché es administrado por hardware, mientras que el contenido en la memoria virtual es administrado por el sistema operativo.
Imágenes Cortesía:
- Proceso de memoria de caché por Hellisp (CC BY-SA 3.0)
- Memoria virtual de Ehamberg (CC BY-SA 3.0)
