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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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