MEMORIAS

Son circuitos integrados capaces de almacenar información digital, a los que tiene acceso el microprocesador del equipo de computación. Las memorias podemos dividirlas en:

• Memoria Principal: entre las cuales tenemos podemos mencionar:

1. Memorias tipo ROM (Read Only Memory) "Memoria de solo Lectura" que almacenan códigos de programa grabados en fábrica, a veces protegidos por derechos de autor. Es una memoria de semiconductor no destructible, es decir, que no se puede escribir sobre ella, y que conserva intacta la información almacenada, incluso en el caso de interrupción de corriente (memoria no volátil). La ROM suele almacenar la configuración del sistema o el programa de arranque del ordenador.

La memoria de sólo lectura o ROM es utilizada como medio de almacenamiento de datos en los ordenadores. Debido a que no se puede escribir fácilmente, su uso principal reside en la distribución de programas que están estrechamente ligados al soporte físico del ordenador, y que seguramente no necesitarán actualización. Por ejemplo, una tarjeta gráfica puede realizar algunas funciones básicas a través de los programas contenidos en la ROM.

Una razón de que todavía se utilice la memoria ROM para almacenar datos es la velocidad ya que los discos son más lentos. Aún más importante, no se puede leer un programa que es necesario para ejecutar un disco desde el propio disco. Por lo tanto, el BIOS o un sistema de arranque del ordenador normalmente se encuentran en la memoria ROM.

Los chips clásicos de memoria ROM son escritos durante su realización y se puede cambiar su contenido después.

• Memoria PROM (Programmable Read-Only Memory) la memoria de sólo lectura programable puede ser escrita (programada) a través de un dispositivo especial, un programador PROM. La escritura de la memoria PROM tiene lugar fundiendo los fusibles necesarios por lo que la memoria PROM solo puede ser programada una vez.

• Memoria EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) la memoria de solo lectura programable y borrable puede ser borrada mediante su exposición a la luz ultravioleta y luego se puede rescribir con un programador EPROM. Una exposición repetida a la luz ultravioleta puede destruir eventualmente la memoria EPROM pero generalmente es necesario muchas exposiciones antes de que la memoria EPROM se haga inutilizable.

• Memoria Flash o EEPROM (Electrically Erasable Read-Only Memory) la memoria de solo lectura programable y eléctricamente borrable, puede ser borrada eléctricamente y luego escrita sin sacarla del ordenador. Esta forma de escritura es más lenta que copiar en la memoria RAM o leer desde cualquier memoria ROM.

La memoria RAM normalmente es más rápida de leer que la mayoría de las memorias ROM, por lo tanto el contenido ROM se suele trasvasar normalmente a la memoria RAM cuando se utiliza.

2. Memorias tipo RAM (Random Access Memory) "Memoria de acceso aleatorio", almacena datos que pueden ser escritos y borrados atendiendo a los procesos de computación. "Aleatorio" indica que sus localidades pueden ser accedidas directamente, dando rapidez a los procesos; a diferencia de las memorias seriales en que, para llegar a una localidad, hay que pasar antes por las localidades previas.

El microprocesador direcciona las localidades de la RAM para obtener códigos de programa y para colocar los resultados de instrucciones.

El bloque RAM, los CI. de ROM y los discos de almacenamiento masivo de datos conforman el subsistema de memoria de una CPU.

Se trata de una memoria volátil, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica. Se utilizan normalmente como memorias temporales para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes.

Se dividen en estáticas y dinámicas. Una memoria RAM estática mantiene su contenido inalterado mientras esté alimentada. La información contenida en una memoria RAM dinámica se degrada con el tiempo, llegando ésta a desaparecer, a pesar de estar alimentada. Para evitarlo hay que restaurar la información contenida en sus celdas a intervalos regulares, operación denominada refresco.
Las memorias se agrupan en módulos, que se conectan a la placa madre del ordenador. Según los tipos de conectores que lleven los módulos, se clasifican en Módulos SIMM (Single In-line Memory Module) con 30 o 72 contactos. Y los Módulos DIMM con 168 contactos.

Módulo PC66 SDRAM

Tipos De Memoria RAM Dinámica (DRAM)

Memoria DRAM

La memoria DRAM (Dynamic Random Access Memory) es la que montan las placas base como memoria principal del sistema, donde se almacenan las aplicaciones en ejecución y los datos que se están gestionando en cada momento. Se refresca cientos de veces por segundo y cuanto mayor cantidad pongamos a disposición de nuestro PC (dentro de unos límites, claro está), mejores resultados obtendremos.

Entre sus ventajas más importantes, encontramos el bajo coste en comparación con otras tecnologías mucho más caras y complejas. Además, sus prestaciones son suficientemente rápidas como para cubrir las necesidades de los procesadores que hasta hace poco se estaban utilizando. Entre sus mayores desventajas encontramos la necesidad de refrescar la memoria cientos de veces por segundo, ya que sólo un momento sin energía hará que todos los datos se pierdan. Por ello, estos chips consumen una gran cantidad de energía y requieren de un control constante.

En un primer momento, los chips de 8 ó 16 kbytes eran soldados directamente a la placa base. Eran las conocidas «cucarachas» que los mayores seguramente recordarán. Dadas las tremendas necesidades de ampliación de los PC, pronto se distribuyeron en forma de módulos intercambiables que podían ser combinados para conseguir distintas cantidades de memoria.

• FPM (Fast Page Mode): es una memoria muy popular, ya que era la que se incluía en los antiguos 386, 486 y primeros Pentium. Alcanza velocidades de hasta 60 nanosegundos. La podemos encontrar en los veteranos módulos SIMM de 30 contactos y los posteriores de 72.
• EDO (Extended Data Output): la memoria EDO, a diferencia de la FPM, que sólo podía acceder a un solo byte al tiempo, permite mover un bloque completo de memoria a la memoria caché del sistema, mejorando así las prestaciones globales. Gracias a una mayor calidad, se alcanzaron velocidades de hasta 45 nanosegundos. Podemos encontrarla en los Pentium, Pentium Pro y los primeros Pentium II. Se presentan en módulos SIMM de 72 contactos y en los primeros DIMM de 168 contactos, funcionando a 5 y 3,3 voltios.
• BEDO (Burst Extended Data Output): diseñada originalmente para la familia de chipsets HX, permite transferir datos al procesador en cada ciclo de reloj, aunque no de forma continuada, sino a ráfagas (burst), reduciendo los tiempos de espera del procesador, aunque sin conseguir eliminarlos del todo.
• SDRAM (Synchronous DRAM): es un tipo de memoria síncrona que se sincroniza con la velocidad del procesador, pudiendo obtener información en cada ciclo de reloj, evitando así los estados de espera que se producían anteriormente. La SDRAM es capaz de soportar las actuales velocidades del bus a 100 y 133 MHz, alcanzando velocidades por debajo de los 10 ns. La encontramos en la práctica mayoría de los módulos DIMM de 168 contactos a la venta hoy día. Dentro de la familia de chipset de Intel fue soportada a partir de los modelos VX y TX. Es la más utilizada en estos momentos.
• PC-100 DRAM: es un tipo de memoria SDRAM que cumple unas estrictas normas referentes a calidad de los chips y diseño de los circuitos impresos establecidas por Intel. El objetivo es garantizar un funcionamiento estable de la memoria RAM a velocidades de bus de 100 MHz. Como es lógico, para que un módulo cumpla con esta especificación es necesario que integre chips de buena calidad, circuitos impresos especialmente diseñados al efecto y ha de ofrecer unos ciclos de memoria bastante exigentes.
• PC-133 DRAM: otra especificación muy parecida a la anterior y de grandes exigencias técnicas para garantizar que el módulo de memoria que la cumpla funcione correctamente a las velocidades de bus de 133 MHz.
• DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM o SDRAM II): un tipo de memoria SDRAM mejorada que puede alcanzar velocidades de hasta 200 MHz. Cuenta con mecanismos para duplicar las prestaciones obtenidas a la velocidad del reloj del sistema.
• ESDRAM (Enhanced SDRAM): incluye una pequeña memoria estática en el interior del chip SDRAM. Con ello, las peticiones de ciertos accesos pueden ser resueltas por esta rápida memoria, aumentando las prestaciones. Se basa en un principio muy similar al de la memoria caché utilizada en los procesadores. Es la competencia de la DDR SDRAM.
• DRDRAM (Direct Rambus DRAM): es un tipo de memoria de 64 bits, que alcanza ráfagas de 2 ns, picos de varios Gbytes/sg, y funciona a velocidades de hasta 800 MHz. Es el complemento ideal para las tarjetas gráficas AGP, evitando los cuellos de botella entre la tarjeta gráfica y la memoria principal durante el acceso directo a memoria (DMA) para el manejo de las texturas gráficas. Sus prestaciones, que dependen en buena medida de la velocidad a la que opere, no son tan impresionantes como parecían y por el momento sólo se hacen notar en operaciones gráficas que utilicen mucho la RAM para almacenar texturas del puerto AGP. Es el tipo de memoria instalada en los módulos RIMM.
• SLDRAM (Sync Link DRAM): se basa, al igual que la DRDRAM, en un protocolo propietario, que separa las líneas CAS, RAS y de datos. Los tiempos de acceso no dependen de la sincronización de múltiples líneas, por lo que este tipo de memoria promete velocidades superiores a los 800 MHz, ya que además pueden operar al doble de la velocidad del reloj del sistema. Es un estándar abierto y se espera que compita, e incluso se imponga, a DRDRAM.

 

Módulos DIMM

Su nombre es la abreviatura de Dual In-line Memory Module, son la evolución de los anteriores y cuentan con 168 contactos. El tiempo de respuesta es notablemente inferior, por debajo de los 10 nanosegundos.

Es el más cómodo de todos, dado que puede instalarse de manera individual, no siendo necesario hacer coincidir marcas y modelos sobre la misma placa. Para insertarlos sobre el banco de memoria, tan sólo habrá que hacer coincidir las pestañas que encontraremos en el centro y laterales del módulo. Bastará una presión en los extremos del módulo para que éste quede insertado.

Módulos RIMM

El último de los módulos que podemos encontrar son los RIMM (Rambus Inline Memory Module), utilizados para montar memoria de tipo RAMBUS. Este tipo de memoria, apoyado por Intel y creado por la empresa Rambus, exige a los fabricantes el pago de royalties en concepto de uso, razón por la cual, salvo Intel, el resto de empresas del sector se decantan por la utilización de otras memorias.

Estos módulos de memoria se caracterizan por estar cubiertos con una protección metálica, generalmente de aluminio, que también ayuda a su correcta refrigeración.

Módulo DDR

Este tipo de memoria, actualmente muy usado, desplazó del mercado a las

memorias RIMM por el bajo costo y excelente velocidad, que llega a ser hasta de 400 MHz.

Memoria SRAM

Representa la abreviatura de Static Random Access Memory y es la alternativa a la DRAM. No precisa de tanta electricidad como la anterior para su refresco y movimiento de las direcciones de memoria, por lo que, en resumidas cuentas, funciona más rápida. Sin embargo, tiene un elevado precio, por lo que de momento se reserva para ser utilizada en la memoria caché de procesadores y placas base, cuyo tamaño suele ser muy reducido, comparado con la RAM del sistema. Así, y atendiendo a la utilización de la SRAM como memoria caché de nuestros sistemas informáticos, tenemos tres tipos:

• Async SRAM: la memoria caché de los antiguos 386, 486 y primeros Pentium, asíncrona y con velocidades entre 20 y 12 nanosegundos.
• Sync SRAM: es la siguiente generación, capaz de sincronizarse con el procesador y con una velocidad entre 12 y 8,5 nanosegundos. Muy utilizada en sistemas a 66 MHz de bus.
• Pipelined SRAM: se sincroniza igualmente con el procesador. Tarda en cargar los datos más que la anterior, aunque una vez cargados, accede a ellos con más rapidez. Opera a velocidades entre 8 y 4,5 nanosegundos.

Memoria Tag RAM

Este tipo de memoria almacena las direcciones de memoria de cada uno de los datos de la DRAM almacenados en la memoria caché del sistema. Así, si el procesador requiere un dato y encuentra su dirección en la Tag RAM, va a buscarlo inmediatamente a la caché, lo que agiliza el proceso.

Memoria VRAM

Esta es la memoria que utiliza nuestro controlador gráfico para poder manejar toda la información visual que le manda la CPU del sistema, y podría ser incluida dentro de la categoría de Peripheral RAM. La principal característica de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos dispositivos. De esta manera es posible que la CPU grabe información en ella, mientras se leen los datos que serán visualizados en el monitor en cada momento.

1. Memoria Caché: La memoria caché es un tipo especial de memoria que poseen los ordenadores. Esta memoria se sitúa entre el microprocesador y la memoria RAM y se utiliza para almacenar datos que se utilizan frecuentemente. Esta memoria permite agilizar la transmisión de datos entre el microprocesador y la memoria principal. Es de acceso aleatorio (también conocida como acceso directo) y funciona de una manera similar a como lo hace la memoria principal (RAM), siendo la memoria caché mucho más rápida que la RAM. Por otro lado el término caché puede utilizarse también para una zona de memoria de disco denominado caché de disco (Disk cache o Cache buffer en inglés).

Características generales

Con el aumento de la rapidez de los microprocesadores ocurrió la paradoja de que las memorias principales no eran suficientemente rápidas como para poder ofrecerles los datos que éstos necesitaban. Por esta razón, los ordenadores comenzaron a construirse con una memoria caché interna situada entre el microprocesador y la memoria principal.

Además la caché contiene los datos que más se usan para reducir el tiempo de espera a los mismos. Por supuesto este aumento de velocidad (unas 5 veces más rápida) conlleva un elevado aumento de precio.

Existen dos tipos de memoria caché cuyo funcionamiento es análogo:

• L1 o interna (situada dentro del propio procesador y por tanto de acceso aún más rápido y aún más cara). La caché de primer nivel contiene muy pocos kilobytes (unos 32 ó 64 Kb).
• L2 o externa (situada entre el procesador y la RAM). Los tamaños típicos de la memoria caché L2 oscilan en la actualidad entre 256 kb y 1 Mb.

• Memoria secundaria: Conjunto de dispositivos periféricos para el almacenamiento masivo de datos de un ordenador.