MEMORIA RAM
INFORMACIÓN GENERAL
La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory, cuyo acrónimo es RAM) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados
En
ella se almacenan los datos emitidos desde el exterior (teclado) quedando
registrados y sólo se encuentra activa mientras está el ordenador encendido.
Coloquialmente el
término RAM se utiliza como sinónimo de memoria principal, la
memoria que está disponible para los programas, por ejemplo, un ordenador con
8M de RAM tiene aproximadamente 8 millones de bytes de memoria que los
programas puedan utilizar.
La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria
de almacenamiento, como los disquetes o los discos
duros, es que la RAM es mucho más rápida, y que se borra
al apagar el computador, no como los Disquetes o discos duros en donde la información permanece grabada.
FUNCIONES
·
Introducir
información (escribir ella)
·
Extraer
información (leer en ella)
CARACTERÍSTICAS
·
Tamaño:
es la capacidad de almacenamiento de la información, se mide en kilobytes (Kb).
Cada software requiere un mínimo de memoria para su ejecución.
·
Tiempo de
acceso: el que necesita el ordenador para leer o escribir. Se mide en micro y
nanosegundos.
USO POR EL SISTEMA
Se utiliza como
memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del
software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el
procesador y otras unidades de cómputo. Se denominan "de acceso
aleatorio" porque se puede leer o escribir en una posición de
memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo
necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida
posible. Durante el encendido del computador, la rutina POST verifica que los módulos de memoria RAM estén conectados de manera
correcta. En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de
tarjetas madres emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria
principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando
fallos mayores en la misma.
TECNOLOGÍAS DE MEMORIA
La tecnología de
memoria actual usa una señal de sincronización para realizar las funciones de
lectura-escritura de manera que siempre esta sincronizada con un reloj del bus de memoria, a diferencia de
las antiguas memorias FPM y EDO que eran asíncronas. Hace más de una década
toda la industria se decantó por las tecnologías síncronas, ya que permiten
construir integrados que funcionen a una frecuencia superior a 66 MHz.
TIPOS BÁSICOS
RAM dinámica
(DRAM): se actualiza miles de veces por segundo.
RAM estática
(SRAM): necesita actualizarse, por lo que es más rápida, aunque también más
cara.
Los dos tipos de
memoria RAM se diferencian en la tecnología que utilizan para guardar los
datos, la memoria RAM dinámica es la más común. Ambos tipos de memoria RAM son
volátiles, es decir, que pierden su contenido cuando se apaga el equipo.
Otros tipos
Dimm
è Siglas de “Dual In Line Memory Module”, el
cual significa Módulo de Memoria en línea doble.
è Es un módulo de memoria RAM utilizado en
ordenadores personales.
è Es un circuito pequeño que contiene chips de memoria y se conecta directamente a las
ranuras de la placa base.
è Posee sus contactos (pines) separados en
ambos lados de la placa de circuito
impresa conteniendo 84 contactos de cada
lado, lo cual suma un total de 168 contactos.
è Puede comunicarse con el Cache a 64 bits o hasta 72 bits.
è Funciona a una frecuencia de 123 MHz cada una.
è Han sido mejorados para facilitar su
inserción gracias a las palancas ubicadas a ambos lados de cada conector.
è Existen módulos más pequeños conocidos como
SO DIMM diseñados para ordenadores portátiles. Éstos sólo cuentan con 144
contactos en memorias de 64 bits y con 77 contactos para memorias de 32 bits.
è Remplazan a las SIMM por ser el tipo
predominante de memoria cuando los
microprocesadores INTEL PENTIUM dominaron
el mercado.
Ddr
Tipos de memoria ddr
Ddr
è Siglas de “Double Data Rate” que significa
doble tasa de transferencia de datos.
è Son módulos de memoria RAM compuestos por
memorias sincrónicas (SDRAM).
è Permite la transferencia de datos por dos canales
distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj.
è Soportan una capacidad máxima de 1GiB
(1073741824 bytes).
è Fueron adoptadas por procesadores AMD
Athlon.
è Son compatibles con procesadores Intel
Pentium 4 que disponen de un Front Side Bus (FSB) de 64 bits de datos y
frecuencias de reloj internas que van desde los 200 hasta los 400 MHz.
è Se utiliza la nomenclatura PC-XXXX para
indicar el ancho de la banda del módulo y pueden transferir un volumen de
información de 8 bytes en cada ciclo.
DDR 2
è Forma parte de la familia SDRAM de
tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas
implementaciones de la DRAM.
è Es una mejora de las memorias DDR, que
permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia
del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro
transferencias.
è Es capaz de trabajar con
4 bits por ciclo, es decir, 2 de ida y 2 de vuelta en un mismo ciclo
mejorando sustancialmente el ancho de banda potencial bajo la misma frecuencia
de una DDR SDRAM tradicional (si una DDR a 200 MHz reales entregaba
400 MHz nominales, la DDR2 por esos mismos 200 MHz reales entrega 800 MHz
nominales).
DDR 3
è Es un tipo de memoria RAM.
è El principal beneficio es poder hacer transferencias de datos más rápido.
è Proporciona velocidades de transferencia y
velocidades de bus más altas que las versiones DDR2.
è Permite usar integrados de 512 MB a 8 GB,
siendo posible fabricar módulos de hasta 16 GiB.
è Suministra significativas mejoras en el
rendimiento en niveles de alto voltaje, lo que conlleva a una disminución
global del consumo eléctrico.
è La tecnología DDR3 es dos veces más rápida
que la DDR2 y el alto ancho de banda que
ofrece es la mejor opción para la combinación de un sistema con procesadores
dual core, quad core y hexa core (2,4 y 6 núcleos por microprocesador).
è Las tensiones más bajas del DDR3 (1,5 V
frente 1,8 V de DDR2) ofrecen una solución térmica y energética más eficientes.
DDR 4
• Se trata de el estándar desarrollado por la
firma Samsung® para el uso con futuras tecnologías.
• Al igual que sus antecesoras, se basa en el
uso de tecnología tipo DRAM (RAM de celdas construidas a base
de capacitores), las cuáles tienen los chips de memoria en ambos lados de
la tarjeta, y según las imágenes liberadas por el sitio Web, 240
terminales, las cuáles están especializadas para las ranuras de
las tarjetas principales (Motherboard) de nueva generación.
• También se les denomina DIMM tipo DDR4,
debido a que cuentan con conectores físicamente independientes por ambas caras
como el primer estándar DIMM.
• Actualmente está en fase de presentación y
no se comercializa, pero se espera que sea el remplazo del estándar de
memorias RAM tipo DDR3.
SRAM
è Siglas de “Static Random Access Memory”, que significa Memoria Estática
de Acceso Aleatorio.
è Es un tipo de memoria basada en semiconductores; es capaz de mantener
los datos, mientras esté alimentada, sin necesidad de circuito de
refresco.
è Es de acceso aleatorio, lo que significa que las posiciones en la
memoria pueden ser escritas o leídas en cualquier orden, independientemente de
cual fuera la última posición de memoria accedida.
è Cada bit se almacena en cuatro transistores, que forman
un biestable. Acepta recibir todos los bits de dirección al mismo
tiempo.
è Tiene tres estados distintos de operación: standby, en el
cual el circuito está en reposo, reading o en fase de lectura,
durante el cual los datos son leídos desde la memoria, ywriting o
en fase de escritura, durante el cual se actualizan los datos almacenados en la
memoria.
è Es más cara, pero más rápida y con un menor consumo (especialmente en
reposo).
è Se utiliza en sistemas científicos e industriales, electrónica del
automóvil, y similares.
è También se puede encontrar en los computadores personales, estaciones de
trabajo, routers y la gran mayoría de periféricos.
PARTES DE LA MEMORIA SRAM
1.
Tarjeta: es una placa plástica sobre la cuál están soldadas los
componentes de la memoria.
2.
Chips: son módulos de memoria volátil SRAM.
3.
Conector (80 terminales): base de la memoria que se inserta en la
ranura especial para SRAM.
4.
Muesca: indica la posición correcta dentro de la ranura de memoria.
TIPOS DE MEMORIA SRAM
è SRAM no volátiles: Presentan el funcionamiento típico de las
RAM, pero con la característica distintiva de que los datos almacenados en
ellas son preservados aun cuando se interrumpe la alimentación eléctrica. Se
utilizan en situaciones donde se requiere conservar la información almacenada
sin necesidad de alimentación alguna, normalmente donde se desea evitar el uso
de baterías (o bien no es posible).
è SRAM asíncrona: Las SRAM asíncronas están disponibles en
tamaños desde 4Kb hasta 32Mb. Con un tiempo reducido de acceso, son
adecuadas para el uso en equipos de comunicaciones, como switches, routers,
teléfonos IP, tarjetas DSLAM, y en electrónica de automoción.
è Por tipo de transistor
• Transistor Bipolar de Unión o BJT (de
tipo TTL o ECL) — muy rápidos, pero con un consumo muy alto.
• MOSFET (de tipo CMOS) — consumo
reducido, los más utilizados actualmente.
è Por función
• Asíncronas — independientes de la frecuencia
de reloj.
• Síncronas — todas las operaciones son
controladas por el reloj del sistema.
DRAM
è Siglas de “Dynamic Random Access Memory”,
que significa Memoria Dinámica de Acceso
Aleatorio.
è Se usa principalmente en los módulos de
memoria RAM y en otros dispositivos, como memoria principal del
sistema.
è Se denomina dinámica, ya que para mantener
almacenado un dato, se requiere revisar el mismo y recargarlo, cada cierto
período, en un ciclo de refresco.
è Su principal ventaja es la posibilidad de
construir memorias con una gran densidad de posiciones y que todavía funcionen
a una velocidad alta: en la actualidad se fabrican integrados con
millones de posiciones y velocidades de acceso medidos en millones de bit por
segundo.
è Es una memoria volátil, es decir cuando no
hay alimentación eléctrica, la memoria no guarda la información.
TIPOS DE MEMORIA DRAM
La
memoria RAM dinámica puede ser de diferentes tipos de acuerdo a la tecnología
de
fabricación: FPM, EDO, SDRAM, BEDO, RDRAM y DDRRAM.
è FPM (Fast Page Mode , Modo de Paginamiento Rápido).
Es la memoria más común y la que utiliza la tecnología más vieja. Es el
tipo de memoria estándar en las computadoras con procesadores 386, 486 y los
primeros Pentium.
Llegó a alcanzar velocidades de hasta 60 nanosegundos (ns). Se
presentaba en módulos SIMM (Single In-line Memory Module)de 30 contactos a 16
bits para los 386 y 486 y en módulos de 72 contactos (32 bits) para las últimas
placas 486 y las placas para Pentium.
è EDO (Extended Data Output, Salida Extendida de datos)
La memoria EDO, cuyo nombre son las siglas para Salida Extendida de
Datos en inglés, utiliza la misma tecnología que la FPM con una ligera
modificación en el ciclo de acceso que aumenta su desempeño de un 5% a 20%. En
la memoria EDO la lectura a memoria puede comenzar antes de que la anterior
haya terminado completamente.
Su mayor calidad le hizo alcanzar velocidades de hasta 45 ns, dejando
satisfechos a los usuarios de los ordenadores Pentium, Pentium Pro, y los
primeros Pentium II que demandan mayor velocidad de proceso. Su compatibilidad
es muy alta. Se presenta en módulos SIMM de 72 contactos a 32 bits y módulos
DIMM de 168 contactos de 64 bits.
è SDRAM (Synchronous
DRAM, DRAM Síncrona)
Es un tipo síncrono de memoria, que, como su nombre lo indica, se
sincroniza con el procesador, es decir, el procesador puede obtener información
en cada ciclo de reloj, sin estados de espera, como en el caso de los tipos
anteriores.
Puede aceptar velocidades de BUS de hasta 100 MHz, lo que dice mucho a
favor de su estabilidad y ha llegado a alcanzar velocidades de 10 ns. Se
presenta en módulos DIMM de 168 contactos. El ser una memoria de 64 bits, igual
que los procesadores Pentium, Pentium Pro y Pentium II, implica que no es
necesario instalar los módulos por parejas de módulos de igual tamaño, velocidad
y marca.
è BEDO (Burst Extended Data Output, Ráfaga de Salida Extendida de Datos)
Fue diseñada originalmente para el conjunto de circuitos Intel 82430HX
para soportar mayores velocidades del transporte. Al igual que la
memoria SDRAM, esta memoria es capaz de transferir datos al procesador en
cada ciclo de reloj, pero no de forma continua, como la anterior, sino a en
ráfagas, reduciendo, aunque no suprimiendo totalmente, los tiempos de espera
del procesador para escribir o leer datos de memoria.
è RDRAM (Direct Rambus DRAM)
La RAMBUS o RDRAM es un paso revolucionario de la SDRAM. Es un diseño de
memoria con cambios en la estructura del transporte de datos. La RAMBUS envía
menos información en el transporte de datos, que es de 16 o 18 bits contra el
estándar de 64 o 72, pero envía datos con mayor frecuencia. También lee datos
en los ejes de subida y bajada de la señal de reloj como la DDR RAM. Como
resultado, la RAMBUS puede alcanzar datos de transferencia efectiva de datos a
800MHz y velocidades superiores.
MEMORIA CACHÉ
è Es una memoria más pequeña y rápida, la cual
almacena copias de datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con
más frecuencia.
è Es sinónimo de SRAM, ya que es el tipo
de almacenamiento en que más se basa su uso, sin embargo también es
posible crear segmentos de Caché en discos duros y unidades SSD,
cumpliendo la función de almacenar datos e instrucciones utilizadas
frecuentemente.
FUNCIONAMIENTO
è Esta memoria se organiza en niveles. Cuanto más
cercano al procesador es más rápida, más cara y por tanto más pequeña. Debido a
esto, usamos los nombres cache de nivel 1, nivel 2 y nivel 3. También lo puedes
hallar como L1, L2 y L3.
è Si el procesador necesita un dato de la memoria
comprueba si esta se encuentra en el nivel 1. En caso de no encontrarla se
busca en el nivel 2 y si no en el nivel 3. El sistema se complementa con un
algoritmo que es capaz de colocar los datos que más utilizas en los niveles más
cercanos al procesador.
è Memoria L1: se encuentra integrada dentro de los circuitos del microprocesador y
eso la hace más cara y más complicado el diseño, pero también mucho más
eficiente por su cercanía al microprocesador, ya que funciona a la
misma velocidad que él. Esta a su vez se subdivide en 2 partes:
•
L1 DC: "Level 1 date cache": se encarga de almacenar datos usados
frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos, inmediatamente los
utiliza, por lo que se agilizan los procesos.
•
L1 IC: "Level 1 instruction cache": se encarga de
almacenar instrucciones usadas frecuentemente y cuando sea necesario
volver a utilizarlas, inmediatamente las recupera, por lo que se agilizan los
procesos.
è Memoria L2: esta es la que viene en forma de tarjetas de memoria, para ser
insertada en una ranura (Slot) especial de
la tarjeta principal (Motherboard) y funciona a la
velocidad de trabajo de la misma. Actualmente la memoria L2 viene integrada en
el microprocesador, se encarga de almacenar datos de uso frecuente y agilizar
los procesos; determina por mucho si un microprocesador es la versión completa
ó un modelo austero.
è Memoria L3: esta memoria es un tercer nivel que soportan principalmente los
procesadores de la firma AMD®. Con este nivel de memoria se agiliza
el acceso a datos e instrucciones que no fueron localizadas
en L1 ó L2. Si no se encuentra el dato en ninguna de las 3, entonces se
accederá a buscarlo en la memoria RAM.
TIPOS DE MEMORIA CACHÉ
RAM Caché:
è Es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la
lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal.
è La memoria caché es efectiva dado que los programas acceden una y otra
vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la
computadora evita acceder a la lenta DRAM.
La caché de
Disco:
è Trabaja sobre los mismos principios que la memoria caché, pero en lugar
de usar SRAM de alta velocidad, usa la convencional memoria principal.
è Los datos más recientes del disco duro a los que se ha accedido (así
como los sectores adyacentes) se almacenan en un buffer de
memoria.
è Cuando el programa necesita acceder a datos del disco, lo primero que
comprueba es la caché del disco para ver si los datos ya están ahí.
è Puede mejorar drásticamente el rendimiento de las aplicaciones, dado que
acceder a un byte de datos en RAM puede ser miles de veces más rápido que
acceder a un byte del disco duro.
