Estoy leyendo los sistemas operativos de William Stallings : principios internos y principios de diseño (séptima edición) , y un pasaje sobre la jerarquía de la memoria me confundió. ¿Qué quiere decir el autor cuando menciona un "mayor costo por bit"?
Esto es lo que dice el párrafo relevante en la página 24:
Como podría esperarse, existe una compensación entre las tres características clave de la memoria: a saber, capacidad, tiempo de acceso y costo. Se utilizan una variedad de tecnologías para implementar sistemas de memoria, y en este espectro de tecnologías, se mantienen las siguientes relaciones:
- Tiempo de acceso más rápido, mayor costo por bit
- Mayor capacidad, menor costo por bit
- Mayor capacidad, menor velocidad de acceso.
Entiendo que cuanto más baja en la pirámide de la jerarquía de memoria, más lento es el tiempo de acceso.
Al igual, un disco magnético o una tarjeta SSD tendrá tiempos de acceso más lentos que los registros de la CPU o la memoria caché o la RAM.
Pero, ¿qué significa que haya un "mayor costo por bit"? ¿Ralentiza otros procesos para acceder a esta memoria? Eso parecería contrario a la intuición ya que se supone que los tiempos de acceso son más rápidos ¿Simplemente ocupan más espacio y, por lo tanto, hay menos?
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Respuestas:
El costo por bit es el costo monetario (es decir, en dólares y centavos) por unidad de memoria, eso es todo, es decir, una forma de decir "suponiendo que la cantidad de memoria requerida sea la misma". (También podría decir el costo por concierto de memoria, pero mencionar el tamaño implica un caso de uso. Un bit es sin duda la cantidad más pequeña que se puede almacenar)
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El costo por bit es solo el precio que debe pagar por una cantidad específica de memoria.
Si alguna cantidad de memoria de la marca X cuesta $ 20 y la misma cantidad de memoria de la marca Y cuesta $ 25, entonces la marca X tiene un mejor costo por bit. Las diferencias de costo por bit son mucho más pronunciadas al comparar diferentes tipos de memoria (SRAM, DRAM, flash, SSD ...)
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Además de estas otras respuestas que mencionan correctamente que el costo por bit es la cantidad de dinero por bit:
Si tiene memoria que almacena 1024 bytes, eso es 8192 bits. Si esa memoria le cuesta $ 10, entonces sería $ 10 (costo) / 8192 bits, o $ 0.001220703125 por bit. Si tuviera memoria con un tiempo de acceso más rápido, tal vez le costaría $ 20, en cuyo caso tendría $ 0.00244140625 por bit.
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Creo que lo que faltan otras respuestas es lo que Stallings dice sobre la relación perpetua entre los tres escenarios:
Digamos que tiene algo de memoria, cualquier memoria, que cuesta $ 10 por un dispositivo de 1GB con un tiempo de acceso de 10ns ... por lo tanto, $ 10 / GB.
Lo que Stallings dice es que si desea un almacenamiento más rápido, costará más, digamos $ 15 por 1 GB con un tiempo de acceso de 5ns = $ 15 / GB, un costo por bit más alto, en comparación con la memoria anterior.
Si desea unidades más grandes, puede costarle $ 15 por 2GB, esta vez reduciendo el costo por bit: $ 7.50 por GB. Sin embargo, este palo más grande tendrá un tiempo de acceso más lento, digamos 12ns.
Sin embargo, es posible que pueda obtener una versión premium del dispositivo más grande que todavía tiene un tiempo de acceso de 10ns, pero esto costaría aún más, tal vez $ 18 ($ 9 / GB).
Como dice Stallings, "existe una compensación entre las tres características clave de la memoria: capacidad, tiempo de acceso y costo". Y sugiere correctamente que, tal como es actualmente el caso, este fue el caso de las tecnologías / generaciones de memoria anteriores, y será el caso de las tecnologías / generaciones de memoria futuras.
[1 GB = (1024) (1024) (1024) (8) = 8589934592 bits. Por lo tanto, el costo literal por bit para nuestra memoria de $ 10 (arriba) sería $ 0.0000000012 por bit]
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Específicamente, los registros de la CPU son el tipo de memoria más rápido y costoso. Ocupan los bienes inmuebles más valiosos de toda la PC. Los diversos niveles de cachés están más lejos del cálculo real, y el tiempo de propagación de la señal eléctrica comienza a ser una consideración. No se puede construir todo a partir de registros.
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