Memorias: RAM, ROM, PROM. DRAM (EDO DRAM, SDRAM) y
SRAM (L1, L2, Write Through, Write back, real). DIP, SIMM, DIMM, tama¤os y precios.
1. TIPOS FISICOS DE MEMORIA
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MEMORIA RAM
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Es llamada memoria de accceso aleatorio (Random Access
Memory) debido a su peculiar caracteristica de acceso instantameno a cualquier
parte de ella, gracias a un sistema de direcciones (no es acceso secuencial)
que permite la lectura o escritura.
Se dice que es volatil porque la informacion en ella
almacenada se pierde al retirarle la energia.
La memoria RAM es uno de los elementos m s
cr¡ticos del computador. Cuando Ud. quiere usar un archivo de datos o programa,
los datos o instrucciones son le¡dos desde el disco duro o disquete y colocados
en la RAM, para que sean leidos por el æP, permiti‚ndole manipularlos es decir:
ingresar nuevos datos, modificar los existente, hacer c lculos, busquedas,
resumenes etc.
La memoria RAM la podemos comparar con una agenda de
trabajo, en la que se puede anotar una reuni¢n, ver el programa de actividades
para un d¡a determinado o anular una cita.
Adem s en esta agenda, al igual que en la
memoria, los datos no est n mezclados sino que conservan un cierto orden y
cada dato ocupa una posici¢n bien determinada. Si se desea saber la direcci¢n
de un cliente o un proveedor, no se iniciar la b£squeda desde la A hasta
encontrarlo, sino que se localiza directamente en la p gina
correspondiente a la inicial del apellido.
En las memorias hay dos caracteristicas temporales
importantes:
a. El tiempo de acceso: tiempo que tarda una escritura
o lectura.
b. El tiempo de ciclo: tiempo que pasa desde que se
inicia un acceso hasta
que se esta
listo para el proximo.
El tiempo de ciclo suele ser ligeramente superior al
tiempo de acceso, pero los dos estan relacionados. Tradicionalmente se ha dado
mayor importancia al tiempo de acceso, pero la dinamica de las memorias cach‚,
con sus accesos en rafagas, ha dado mayor importancia al tiempo de ciclo. Esto
ha propiciado la aparicion de mejoras estructurales en las memorias, que
pretenden mejorar el tiempo de lectura o escritura de un bloque de datos y no
de un dato individual, sin modificar la estructura de almacenamiento de la
memoria, consiguiendo asi un aumento de prestaciones en yn caso particular y
muy frecuente, sin elevar excesivamente el precio.
En su mayor parte, lo que est en la memoria de
la computadora es informaci¢n temporal de trabajo.
La memoria de la computadora est organizada en
unidades de bytes, compuesto cada uno de ellos de 8 bits. El mismo patr¢n de
bits puede ser visto como un n£mero, una letra del alfabeto o una instrucci¢n
particular de lenguaje de m quina, seg£n se le interpreta. Los mismos
bytes de memoria se usan para registrar c¢digos de instrucciones de programa,
datos num‚ricos y datos alfab‚ticos.
Las direcciones de la memoria est n numerados
comenzando con cero. Los mismos datos usados como datos de computadora tambi‚n
pueden emplearse para especificar direcciones de memoria.
Los datos o programas siempre ocupan un espacio
contiguo en la RAM, siempre asignandole el espacio por bloques.
El DOS puede manejar de forma plana solo hasta 640 KB,
para manejar valores mayores a 1 MB, requiere de ayuda de HIMEM.SYS y
EMM386.EXE.
MEMORIA ROM (Read Only Memory)
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Es una memoria de s¢lo lectura. Su contenido es
absolutamente inalterable, desde el instante en que el fabricante grabo las
instrucciones en el Chip, por lo tanto la escritura de este tipo de memorias
ocurre una sola ves y queda grabado su contenido aunque se le retire la
energia.
Los PC vienen con una cantidad de ROM, donde se
encuentras los programas de BIOS (Basic Input Output System), que contienen los
programas y los datos necesarios para activar y hacer funcionar el computador y
sus perif‚ricos.
La ventaja de tener los programas fundamentales del
computador almacenados en la ROM es que est n all¡ implementados en el
interior del computador y no hay necesidad de cargarlos en la memoria desde el
disco de la misma forma en que se carga el DOS.
Debido a que est n siempre residentes, los
programas en ROM son muy a menudo los cimientos sobre los que se construye el
resto de los programas (incluyendo el DOS).
La memoria ROM se puede explicar de la manera
siguiente:
Es un libro impreso, sea diccionario, novela, etc. no
se puede variar el contenido del mismo, tan solo es posible leer, recoger la
informaci¢n, nunca a¤adirsela o modificar el texto.
MEMORIA ROM
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Estas memorias, cuyo nombre procede de las iniciales
de Read Only Memory son solo de lectura. Dentro de un proceso de elaboraci¢n de
datos de una computadora, no es posible grabar ning£n dato en las memorias ROM.
Se trata de memorias no vol tiles su contenido se
graba durante su construcci¢n y no se puede cambiar. Son memorias perfectas
para guardar microprogramas, sistemas operativos, tablas de conversi¢n,
generaci¢n de caracteres etc.
MEMORIA PROM
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Tal como indica su nombre, programable ROM estas
memorias son programables se entregan v¡rgenes al programador este mediante un
dispositivo especial, las programara grabando en ellas los datos que considera
de inter‚s para su trabajo. El proceso de programaci¢n es destructivo: una vez
grabada, es como si fuese una ROM normal.
Para conseguir que la informacion que se desea grabar
sea inalterable, se utilizan dos t‚cnicas: por destrucci¢n de fusible o por
destrucci¢n de uni¢n.
Una vez programadas por el usuario, las PROM tienen
las mismas caracter¡sticas que aquellas que poseen las ROM.
MEMORIA EPROM Y RPROM
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Estas memorias son similares a las PROM pero con la
diferencia que se pueden borrar y volver a grabar varias veces. Existen dos
tipos de memorias seg£n el proceso de borrado de las mismas:
MEMORIA EPROM
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Se trata de una PROM, de la que se puede borrar
(erasable PROM) la informacion mediante rayos ultravioleta. Par esta operaci¢n,
es necesario que el circuito integrado disponga de una ventana de cuarzo
transparente a los rayos ultravioleta. El tiempo de exposici¢n a los rayos ha
de ser corto, pero variable seg£n el constructor. Una vez borrados los datos de
la EPROM, se necesita disponer de un grabador especial para introducir nuevos
datos.
MEMORIA RPROM
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Los datos contenidos en este circuito integrado se
borran el‚ctricamente si se aplican a las entradas unos valores de tensi¢n
oportunos. Para el borrado de los C.I RPROM, como para la programaci¢n, se
necesita un programador especial. Las memorias RPROM utilizan transistores tipos
MNOS (metal nitruro ¢xido silico) cuya principal caracter¡sticas consiste en
que pueden borrarse y grabarse el‚ctricamente.
MEMORIAS DE ACCESO SECUENCIAL
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Se caracterizan por su tiempo de acceso, dependiendo
de la posici¢n a que se quiera acceder respecto a un punto de referencia
inicial: Registro de desplazamiento Dispositivos acopladores por carga o CCD
(Charge Soupled Device)
MEMORIAS DE BURBUJAS MAGNETICAS
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Dentro de un campo de material magn‚tico las burbujas
son peque¤os dominios estables, con una polaridad inversa a la de un campo.
Estas memorias no son vol tiles y su acceso es
secuencial. Constituyen un puente de uni¢n entre las memorias centrales de
acceso aleatorio (RAM o ROM) y los dispositivos de alamacenamiento (disketes,
discos duros, cintas magn‚ticas, CD-ROM, etc.) Como principal caracter¡sticas,
podemos se¤alar su gran densidad de integraci¢n (10 bits por pulgada cuadrada).
No obstante el tiempo de acceso, al ser una memoria secuencial es relativamente
alto comparado con las memorias de tipo de acceso directo.
2.- TIPOS DE MEMORIA RAM
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DRAM (Dynamic RAM)
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Este es el tipo de RAM m s com£nmente usado.
Internamente est compuesto por condensadores de peque¤a capacidad, que
almacena la informaci¢n mediante la carga y la descarga equivalen a 1 y 0
l¢gicos, respectivamente.
Son de bajo costo, pero tiene el inconveniente de que
pierden su carga, y por ende la informaci¢n, demasiado r pido por lo que
deben ser constantemente "refrescados" con una nueva carga.
Una computadora puede perder un 7% de tiempo
aproximadamente en "refrescar" los DRAM.
La DRAM tiene sus contras: la transferencia de la
informaci¢n que va desde la memoria hasta el procesador "es m s
lenta"; requiere de Cach‚ para mejorar su desempe¤o; usa m s energ¡a,
lo cual implica una menor duraci¢n de la bater¡a para los usuarios de Laptops.
Esta estructurada como una matriz, de forma que el
controlador de memoria, al recibir una direccion, debe descomponerla en fila y
columna. Cada acceso requiere que el controlador obtenga la descomposicion en
fila columna, direccione la memoria, valide estas direcciones y espere que la
matriz de celdas proporcione el dato. Una vez finalizado el acceso, el
controlar invalida la fila y columna y se prepara para el siguiente acceso.
Existen varios tipos de DRAM, cada placa madre esta
preparada para uno de varios de estos tipos, asi que antes de comprar consulta
el manual de la placa madre.
1. FP DRAM (Fast Paged mode RAM):
Su
estructura interna es identica a la DRAM convensional. Es usada en las PCs 386
y 486. Cuando el controlador de memoria recibe una direccion, debe
descomponerla en fila y columna, proporcionar estos datos a la matriz de celdas
y validarlos. La matriz de celdas proporcionara toda a fila y posteriormente se
seleccionara la columna deseada. Si el nuevo acceso se refiere a una posicion
que pertenece a la misma fila, no es necesario acceder a la matriz, ya que el
controlador, al mantener la fila validada, hace que la matriz de celdas
mantenga su salida. Para obtener el dato deseado, solo hay que direccionar el
multiplexor de columnas y seleccionar las que se desean. De esta forma se
elimina el tiempo de acceso a la matriz de memoria. Mediante este tipo de
acceso no se mejoran los tiempos a posiciones individuales y separadas de
memoria, pues el controlador debe proporcionar para cada una de ellas la fila
(y esperar la respuesta de las celdas) y la columna (y esperar la respuesta del
multiplexor). Sin embargo, si se realizan accesos a posiciones de memoria que
se encuentran consecutivas se reduce al tiempo de respuesta del multiplexor.
Esta es precisamente la forma en que nuestra memoria cach‚ accedera a la
memoria principal. Para sistemas de 66 MHz se requiere tiempos de acceso
menores a 60 msegundos.
2. EDO DRAM (Extended Data Out DRAM)
En mas veloz
de FP DRAM pues disminuye el numero de ciclos de reloj para acceder al
contenido de las cendas de memoria. Hay versiones de 60 y 50 nsegundos.
Es una nueva
tecnolog¡a de memoria que acelera las transacciones de memoria hasta en un diez
por ciento sobre la memoria DRAM convencional.
EDO elimina
el estado de espera entre la ejecuci¢n de comandos secuenciales de lectura de
la memoria permitiendo que el æP tenga acceso m s r pido a la
memoria.
Una
transmisi¢n m s r pida de la informaci¢n desde la memoria hasta el
æP.
Usa menos
energ¡a, por lo que es m s atractiva para los usuarios de Laptops.
Reduce la
necesidad de un cach‚ L2 en m quinas Pentium de bajo costo.
3. BEDO RDAM (Burst EDO DRAM)
4. SDRAM (Synchronous DRAM)
Gestiona
todas las entradas y salidas de memoria sincronizadas con el reloj del sistema,
aumentando el rendimiento global. Ademas, es mas barata de fabricar que la EDO
DRAM, por lo que ha comenzado a desplazarla. Para una PC con bus de 100 MHz
debe buscar SDRAM que siga las especificaciones PC100
5. SDRAM II o DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
Que
aprovechan los flancos de subida y bajada de los ciclos de reloj, duplicando la
velocidad de acceso.
6. RDRAM (Direct Rambus DRAM)
7. SLDRAM
8. CDRAM
SRAM (Static RAM)
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Su dise¤o interno est hecho en base a
transistores que almacenan la informaci¢n cuando son polarizados en corte o
saturaci¢n, correspondientes a los estados l¢gicos 1 y 0, respectivamente
permaneciendo en esta condici¢n hasta que se cambie la informaci¢n.
No necesitan ser "refrescados", son muy
veloces pero mucho m s costosos que los DRAM.
1. SRAM Sincrona
Es la que
esta gobernada por una se¤al de reloj, de forma que todas las operaciones
suceden (se inician y acaban) desde la misma referencia. Esta caracteristica no
aporta mejores prestaciones, pero si simplifica enormemente el dise¤o de
sistemas de alta prestaciones, ya que una unica se¤al (el reloj del sistema)
gobierna todos los dispositivos involucrados. La ventaja de estas memorias
viene proporcionada por lo que se podria llamar su funcionamiento automatico,
guiado por la se¤al de reloj, por lo que no es necesario ocuparse de generar
las se¤ales de control, aunque la mayoria de memorias disponen de ellas.
2. SRAM Burst:
Las memorias
de rafagas (burst) incluyen un circuito contador que permite que la memoria
genere en la propia memoria la direccion a la que debe acceder, consiguiendo de
esta forma accesos en rafagas. El funcionamiento es el siguiente: el æP proporciona
una direccion de memoria, la que debe propagarse por el bus hasta la memoria,
decodificarse y acceder a la posicion correspondiente. Si se ha indicado que se
trata de un ciclo de lectura de refaga, la memoria, una vez que se ha obtenido
el primer dato, incrementa la direccion y vuelve a acceder. De esta forma se
evita el tiempo de propagacion de las se¤ales por el bus y el tiempo de
decodificacion de la direccion. La longitud de acceso, es decir el numero de
palabras leidas o escritas en una rafaga, viene limitado por el tama¤o del
contador interno de la memoria.
3. SRAM Pipeline:
Gracias a
las dos tecnicas anteriores se consigue que el rellenado de una fila de cach‚ o
acceso a posiciones consecutivas, se realice de forma rapida. Para mantener
esta velocidad cuando se cambia de secuencia, las memorias pipeline incluyen un
buffer para almacenar la direccion a la que se esta accediendo y el dato
proporcionado por la memoria. De esta forma, se puede enviar la nueva direccion
antes de terminar la lectura, consiguiendo un solapamiento, pues el æP no tiene
que esperar la terminacion de un accedo para proporcionar la nueva direccion.
3.- FORMATOS FISICOS DE LAS MEMORIAS
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MEMORIA DIP
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La memoria DIP es un circuito integrado (chips), un
dispositivo electr¢nico compuesto por un conjunto de componentes conectados
permanentemente entre si e incluidos en una placa de silicio de menos 1 mm,
formando un conjunto en miniatura capaz de desarrollar las mismas funciones que
un circuito formados por elementos discretos.
En un circuito integrado, los componentes activos,
diodos, transistores etc., y los componentes pasivos, resistencias,
condensadores, etc. est n integrados dentro de un mismo bloque llamado
substrato.
CHIPS
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Son circuitos integrados cuyas patitas o pines se
hayan en ambos lados de la c psula, formando dos l¡neas o hileras de pines
(DIP).
Los Chips de memoria se fabrican con capacidades de
64Kb, 256Kb y 1Mb.
- El n£mero de chips de memoria que existe f¡sicamente
dentro del computador determina la cantidad de memoria que pueden ocupar los
programas y los datos. Aunque estos puedan variar de un computador a otro.
- Para el computador, los chips de memoria no son
m s que unos pocos miles de posiciones de almacenamiento (1 Byte); cada
una de las cuales tiene su propia direcci¢n asociada.
Modulos de memoria
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La DRAM en general no se compra en CHIPS, sino en
modulos de memoria empaquetados en dos formatos basicos SIMM y DIMM que
contienen 8, 16, 32, 64 o 128 MB cada uno. Estos modulos se introducen es
ranuras (slots) en la placa madre.
SIMM (Single in line Memory Module)
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Usualmente son ocho o nueve (SIMM con paridad) chips
DIP fabricados con tecnolog¡a DRAM y soldados en una tarjeta peque¤a de
circuito impreso.
El borde inferior de esta tarjeta posee contactos de
oro que encajan perfectamente en z¢calos (slots) especialmente dise¤ados para
‚ste tipo de m¢dulos ubicados sobre la placa madre.
Los m¢dulos SIMM de memoria RAM, se fabrican con
capacidades de 4, 8, 16 y 32 MB.
En las primeras PC se usaban SIMM de 32 pines que
proporcionaban cada uno 8 bits, por lo que debian ser usadas en pares en las PC
de 16 bits (hasta 386SX) y en grupos de a cuatro en las de 32 bits (4 x 8 = 32
bits), pero con las 486 desaparecieron, en favor de los modulos de 72 pines que
proporcionan 16 bits por lo que hay que ponerlos en pares (2 x 16 = 32 bits).
Ahora esta ocurriendo lo mismo, con los Pentium donde
estan desapareciendo los SIMM de 72 pines en favor de los DIMM de 168 pines y
32 bits.
DIMM (Dual In line Memory Module)
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Equivalen a dos SIMM, tienen 168 pines y en las
Pentium se pueden usar de solos porque tienen 32 bits.
Es posible combinar modulos SIMM y DIMM en una placa
madre, pero bajo ciertas condiciones especiales. Un par de SIMM de 72 pines
iguales (es decir de 8, 16 o 32 MB) deberan estar instalados en la ranuda
(slot) 2 y un DIMM de la misma velocidad en su ranura respectiva, ademas el
voltaje debera ser de 3.3 V y no 5 V como se usa normalmente en los SIMM.
SO DIMM (Small Outline DIMM)
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Son DIMM de 72 pines (en lugar de 168) que ocupan
menos espacio y suelen usarse en portatiles.
Los modulos de memoria son completamente
independientes de los tipos. Es decir, existen modulos SIMM de memoria EDO RAM
y SDRAM, asi como modulos DIMM de memoria EDO RAM y SDRAM. Lo mas habitual es
que los modulos SIMM sean EDO DRAM, mientras que los DIMM suelen ser SDRAM. Lo
mas recomendable es que invierta en modulos DIMM de memoria SDRAM, pues seran
los mas usados proximamente. Casi todas las computadoras Pentium II tiene
ranuras (slots) DIMM y soportan SDRAM. Ademas, muchas computadoras Pentium MMX
poseen ranudas (slots) mixtos, por ejemplo 4 x SIMM y 2 x DIMM.
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Monografías
