Memoria rápida y memoria grande

El escritorio y el estante

Piensa en estudiar.
En el escritorio al alcance
solo caben unos pocos libros,
pero los tomas al instante.
Un estante guarda muchos,
pero tienes que levantarte e ir.
La memoria es igual.
Cerca es rápido y pequeño,
lejos es grande y lento.

El intercambio entre cerca y lejos.

No puedes tener ambos.
Una memoria que sea rápida y grande también
es demasiado cara
o difícil de hacer.
Así que hay que elegir.
Poco, pero rápido,
o mucho, pero lento.

Apílalas por cercanía

Por eso una computadora
no tiene un solo tipo de memoria.
Desde la memoria diminuta y rápida
más cercana a la CPU,
hasta la memoria lejana, grande y lenta,
las apila en capas.
Más arriba, más rápida y pequeña,
más abajo, más grande y lenta.

Arriba rápida y pequeña, abajo grande y lenta.

La memoria que vimos en la lección 9
es una de estas capas.
Encima están la caché
y los registros, más rápidos,
abajo está el almacenamiento,
más grande y lento.
Lo que usas a menudo, arriba,
lo que usas poco, abajo.

¿Tomar del escritorio, o ir al estante?

Cuando la CPU
necesita un valor,
si está en la caché cercana
lo toma en un parpadeo.
Si tiene que ir lejos a la memoria,
tarda otro tanto.
Aun el mismo valor,
según dónde esté,
cambia el tiempo.

Cerca vs lejos, el tiempo de traer.

Por eso una computadora
mueve un valor que acaba de usar,
o que probablemente use pronto,
a la caché cercana.
Para que la próxima vez
no vaya lejos.
Una pequeña preparación
ahorra mucho tiempo.

¿Está en el escritorio, o no?

Si el valor que la CPU busca
ya está en la caché cercana,
es un "acierto."
Lo toma de inmediato.
Si no, un "fallo."
Tiene que ir hasta la memoria.
Por eso importa mantener
lo que se usa a menudo en la caché.

Según si el valor está en la caché.

Cuantos más aciertos,
más rápida la computadora.
Así que la regla "mantén cerca
lo que usarás a menudo"
es el corazón de manejar la memoria.
Usar una caché pequeña
con astucia.

¿No puede ser todo rápido?

"¿No podemos llenarla
toda de memoria rápida?"
Entonces es demasiado cara,
y no cabe mucho.
"¿Toda de memoria grande?"
Entonces es demasiado lenta.
Las capas son
un compromiso entre las dos.
Elige y mira por qué.

Todo rápido · todo grande · capas.

Lo que usas a menudo, en la capa de arriba, pequeña y rápida,
lo que usas poco, en la de abajo, grande y lenta.
Gracias a esta división astuta
una computadora es rápida
y aun así recuerda mucho.
La próxima vez veremos
cómo todas estas partes
se conectan en una sola máquina.