Diferencia entre la memoria caché y la memoria virtual

los diferencia principal entre la memoria caché y la memoria virtual es que la memoria caché es una unidad de almacenamiento que almacena copias de los datos de las ubicaciones de la memoria principal que se utilizan con frecuencia para que la CPU pueda acceder a esos datos más rápido, mientras que la memoria virtual es una técnica de administración de memoria que permite al usuario ejecutar programas más grandes que la memoria principal real.

La memoria es un componente importante en la computadora. Hay varios tipos de memoria; La memoria caché y la memoria virtual son dos de ellas. La memoria caché es un componente que utiliza la CPU para reducir el tiempo promedio para acceder a los datos desde la memoria principal. Es más pequeño que la memoria principal, pero es muy rápido. Por otro lado, la memoria virtual es una memoria lógica. Por lo general, los programas de usuario son más grandes que la memoria principal. La memoria virtual amplía la capacidad de la memoria principal para que el usuario pueda ejecutar programas grandes. En resumen, la memoria caché es una unidad de almacenamiento, mientras que la memoria virtual es una técnica de administración de memoria manejada por el sistema operativo.  

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es la memoria caché?
     - Definición, Funcionalidad
2. ¿Qué es la memoria virtual?
     - Definición, Funcionalidad
3. Diferencia entre la memoria caché y la memoria virtual
     - Comparación de diferencias clave

Términos clave

Memoria caché, memoria virtual, sistema operativo

¿Qué es la memoria caché?

Hay varios tipos de memoria. Los registros de la CPU son los más rápidos. La memoria caché es más lenta que los registros de la CPU pero más rápida que la memoria principal. Por lo tanto, los datos utilizados frecuentemente por la CPU se almacenan en la memoria caché. La velocidad de transferencia de datos de la memoria caché a la CPU es rápida. Los bloques dentro de la caché se conocen como líneas de caché. Cuando los datos requeridos por la CPU están disponibles en la memoria caché, se le llama un acierto de caché. Cuando los datos necesarios no están disponibles en la memoria caché, se denomina falta de memoria caché y esos datos se llevan de la memoria principal a la CPU..

Figura 1: Organización de la memoria caché

Hay dos tipos de organizaciones de memoria caché. En una organización de caché de un solo nivel, hay un solo caché. La memoria principal transfiere los bloques a la memoria caché, mientras que la memoria caché transfiere las palabras a la CPU. En una organización de caché multinivel, hay tres tipos de caché disponibles. Se denominan caché de nivel 1 (L1), nivel 2 (L2) y nivel 3 (L3). L1 es el caché más pequeño, mientras que L3 es el caché más grande. Los datos más utilizados son los de L1. La velocidad de transferencia de datos del caché de nivel 1 a la CPU es la más rápida.

En general, la memoria caché almacena los datos que la CPU requiere más. La CPU tarda menos tiempo en acceder a la memoria caché que a la memoria principal.

¿Qué es la memoria virtual??

La memoria virtual es una memoria lógica. Es una técnica de gestión de memoria manejada por el sistema operativo. La memoria virtual le permite al programador usar más memoria para un programa que la memoria principal disponible. Por ejemplo, suponga que una computadora tiene una memoria principal de 4GB y una memoria virtual de 16GB. El usuario puede utilizar este 16GB para ejecutar el programa. Por lo tanto, el usuario puede ejecutar programas que requieren más memoria que la capacidad de la memoria principal.

Figura 2: Memoria virtual

En general, la memoria virtual ofrece dos ventajas. Un programa es más grande que la memoria física. La memoria virtual permite utilizar la memoria más que la memoria principal disponible. Además, evita acceder directamente a la memoria principal. Cuando se utiliza la memoria virtual, las direcciones virtuales se traducen a la dirección física correspondiente. Por lo tanto, implementa protección de memoria..

Diferencia entre la memoria caché y la memoria virtual

Definición

La memoria caché es un tipo de memoria pequeña que proporciona acceso a datos de alta velocidad a una CPU y almacena datos con frecuencia. La memoria virtual es una técnica de administración de memoria que crea una ilusión a los usuarios de una memoria principal más grande.

Base

La memoria caché es una unidad de almacenamiento. Por lo tanto, es un componente de hardware. La memoria virtual es una técnica de gestión de la memoria. Es manejado por el sistema operativo..

Uso

La CPU tarda más tiempo en acceder a la memoria principal. Pero el almacenamiento de los datos en el caché permite que la CPU acceda a los datos en un tiempo mínimo. Por otro lado, la memoria virtual le permite al usuario ejecutar programas que son más grandes que la capacidad de la memoria principal.

tamaño

La memoria caché es más pequeña en tamaño mientras que la memoria virtual es más grande.

Velocidad

La memoria caché es más rápida que la memoria virtual.

Conclusión

La diferencia entre la memoria caché y la memoria virtual es que la memoria caché es una unidad de almacenamiento que almacena copias de los datos de las ubicaciones de la memoria principal de uso frecuente para que la CPU pueda acceder a esos datos más rápido, mientras que la memoria virtual es una técnica de administración de memoria que permite al usuario para ejecutar programas más grandes que la memoria principal real.

Referencia:

1. Introducción a la memoria caché, Tutorials Point (India) Pvt. Ltd., 24 de enero de 2018, disponible aquí.
2. Memoria virtual, Tutoriales Point (India) Pvt. Ltd., 18 de enero de 2018, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Memoria virtual" Por Ehamberg - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia