¿Qué es la Jerarquía de almacenamiento?

Los equipos utilizan una variedad de tecnologías de almacenamiento de datos, incluyendo la memoria de acceso aleatorio, cinta, discos duros y discos ópticos. Visto como un grupo, estos dispositivos constituyen una jerarquía organizada por la velocidad, la capacidad y el costo, donde los métodos más rápidos y más caros ocupan los niveles superiores, y las unidades más lento, menos costosos y de más alta capacidad ocupan la parte inferior.

Almacenamiento primario: Caché

El nivel más alto de almacenamiento se construye directamente sobre el chip que contiene el equipo de microprocessor-- su unidad central de procesamiento, o CPU. Este caros, de alta velocidad de la memoria denominada caché de la CPU, o simplemente caché. Aunque caché normalmente tiene la menor cantidad de espacio real en la jerarquía de almacenamiento, que es el más rápido, tanto por sus carreras más rápido y porque es físicamente más cerca de la CPU. Como el microprocesador ejecuta programas y trabaja en los datos, se ahorra utilizado recientemente información en la memoria caché; si el programa utiliza una pieza de datos, es probable que utilizarlo de nuevo en el futuro cercano. Mantener los datos en su memoria caché cercana, ultrarrápido ahorra el microprocesador el tiempo extra que se necesita para solicitar los datos de la memoria RAM. La actual generación de microprocesadores tiene varios megabytes de memoria caché.

Almacenamiento primario: RAM

Antes de que un ordenador puede ejecutar un programa o de acceso a datos, primero debe cargarlo en la memoria de acceso aleatorio, o RAM, al lado más alto de la jerarquía de almacenamiento en términos de velocidad y la distancia de la CPU, y por lo general inmediatamente inferior en términos de tamaño. Este es el almacenamiento de datos de semiconductores rápido con tiempos de acceso que oscila entre 5 a 12 nanosegundos. Se lleva a cabo todos los procesos del sistema de funcionamiento de un ordenador, programas de usuario y los documentos abiertos. A diferencia de la memoria caché, que se fija en el chip del microprocesador, se puede actualizar el sistema añadiendo más memoria RAM. ordenadores de sobremesa y portátiles generalmente tienen entre 1 GB y 8 GB de RAM; equipos servidores tienen capacidades de hasta 1 TB.

Almacenamiento secundario: Unidad de disco duro

RAM y la memoria caché son rápidos, pero es caro y volátil: cuando se desconecta la alimentación, los datos en ellas se desvanece. Para almacenar de forma permanente los programas y datos, el equipo tiene un disco duro, el siguiente paso en la jerarquía de almacenamiento. El disco duro tiene un mecanismo que contiene un plato giratorio de metal y sistema magnético de lectura / escritura. Debido a que registra los datos de los campos magnéticos en la superficie del metal, el ordenador puede actualizar y acceder a los datos de cualquier número de veces, y los datos permanecen cuando se desconecte la alimentación. Los tiempos de acceso para unidades de disco duro son del orden de 5 a 20 milisegundos, o alrededor de 1.000 veces más lento que la RAM. Los discos duros son mucho menos caros que la RAM, sin embargo, con un costo de alrededor de $ 100 por TB de almacenamiento en el momento de la publicación.

Almacenamiento en línea: extraíble y multimedia en red

El nivel más bajo de la jerarquía de almacenamiento no está en línea. Estos dispositivos tienen capacidad ilimitada y de bajo costo, pero son relativamente lentos. La capacidad ilimitada proviene del hecho de que tienen medios extraíbles, como las cintas de cartucho, CD y unidades de memoria flash. Puede ampliar la capacidad de un ordenador en gran medida si usted tiene cientos de CDs de datos almacenados lejos. Un CD montado tiene tiempos de acceso en el intervalo de 50 milisegundos a unos pocos segundos. Cintas tarda hasta unos pocos minutos para localizar los datos, ya que debe terminar a través del cartucho para encontrar los datos correctos. Internet y las tecnologías basadas en la nube son una forma emergente de almacenamiento fuera de línea. Los servicios como Dropbox y Carbonite permiten almacenar archivos en sus servidores de archivos, accesible a través de Internet.