MEMORIAS ELECTRNICAS

MEMORIAS ELECTRNICASLas memorias son los dispositivos de almacenamiento de datos e instrucciones en una computadora.Una clasificacin funcional de las memorias es la siguiente:a) Memoria interna: Constituida por los registros internos de la CPU.

b) Memoria central (o principal): Almacena programas y datos, es relativamente grande, rpida y es accedida directamente por la CPU a travs de un bus. Este tipo de memoria es parte de esta unidad.

c) Memoria secundaria: Se usa para el almacenamiento de programas del sistema y grandes archivos. Su capacidad es mucho mayor que las anteriores pero ms lenta y el acceso a la misma por parte de la CPU en indirecto. Las principales tecnologas son la magntica y la ptica.

e) Tiempo de ciclo (tc): Indica el mnimo tiempo entre dos accesos sucesivos a la memoria. El tiempo tc es mayor que el tiempo ta. El ancho de banda de una memoria se define como la inversa de tc y es un indicativo de la cantidad de palabras procesables por unidad de tiempo.

f) Medio fsico- Electrnicas: construidas con semiconductores

Es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrnicos, que permite solo la lectura de la informacin y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energa.

Se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y, por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM ms modernas, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aun siendo descritos como "memoria de slo lectura" (ROM).

Memorias de slo lectura(ROM Read Only Memory) Los chips ROM contienen una hilera de filas y columnas. Utiliza un diodo para conectar las lneas si el valor es igual a 1. Por el contrario, si el valor es 0, las lneas no se conectan en absoluto.

Fsicamente, las memorias ROM son capsulas de cristales de silicio en las cuales se graba la informacin.

Este tipo de memoria permite almacenar la informacin necesaria para iniciar el ordenador.

La capacidad de memoria ROM en un ordenador se encuentra entre 8kb y 16kb

Existendiferentes memorias de tipoROMque contienen dichos datos esenciales para iniciar el ordenador, entre ellas:

ElBIOS, es un programa que permite controlar las principales interfaces de entrada-salida, de ah el nombreBIOS ROMque a veces se le da al chip de la memoria de slo lectura de la placa madre que lo aloja.

LaConfiguracin CMOSes la pantalla que se visualiza al iniciarse el ordenador. Se utiliza para modificar los parmetros del sistema (a menudo errneamente llamadaBIOS).

LaAuto-prueba de Encendido(POST) es un programa que se ejecuta automticamente cuando arranca el sistema, permitiendo de esta manera probar dicho sistema.

Estas pueden ser clasificadas, segn su capacidad de variar su contenido, en:

PROMEPROMEEPROMFLASHTipos de memoria ROMDichas memorias consisten en chips que comprimen miles de fusibles (o diodos) capaces de "quemarse" mediante un dispositivo denominado "programador ROM", aplicando un alto voltaje (12 a 21V) a las cajas de memoria a marcar. Los fusibles quemados corresponden a 0 y los dems a 1.PROM (Programmable Read Only Memory)

Este tipo de memoria se programa elctricamente y la informacin almacenada se puede eliminar mediante un panel de vidrio que deja entrar los rayos ultra-violeta.

Cuando el chip es sometido a rayos ultra-violeta de una determinada longitud de onda, se produce una reaccin qumica que reconstituye los fusibles, lo que implica que todos los bits de memoria vuelven a 1.Por esta razn, este tipo de PROM se denomina borrable. EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)

Es un tipo de memoriaROMque puede ser programada, borrada y reprogramada elctricamente. Son memorias no voltiles.Aunque una EEPROM puede ser leda un nmero ilimitado de veces, slo puede ser borrada y reprogramada entre 100.000 y un milln de veces.No es necesario borrar por completo toda la informacin almacenada en el chip para cambiar una porcin del mismo.EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)Es una forma evolucionada de la memoria EEPROM que permite que mltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operacin de programacin mediante impulsos elctricos, frente a las anteriores que solo permiten escribir o borrar una nica celda cada vez.

Por ello, flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo tiempo.

FLASH

Organizacin de una memoria ROM

La notacin de las memorias ROM es: ROM 2^n x m donde n es el nmero de entradas (2n es el nmero de mintrminos implementados) y m es el nmero de salidas. De esta forma, una memoria ROM 4x2 se muestra en la figura 6.1.Se puede implementar una ROM con un decodificador y un conjunto de puertas OR. Como ejemplo, consideremos la siguiente tabla. Esta se puede ver como una tabla de verdad con 4 entradas y 4 salidas. Para cada uno de los valores de entrada, se muestra el conjunto correspondiente de valores de salida. Tambin se puede ver como el contenido de una ROM de 64 bits de 16 palabras de 4 bits cada 1. Las 4 entradas determinan una direccin, y las cuatro salidas especifican el contenido de posicin indicada en la direccin.

En esta otra figura, se muestra como podra implementarse esta otra memoria usando un decodificador de 4 a 16 y cuatro puertas OR. Se usa una organizacin regular y las interconexiones de forma que reflejen el resultado deseado.

Podemos considerar la memoria como un conjunto de posiciones, cada una de ellas est formada por una o ms celdas o clulas elementales se compone de uno o ms chips y se utiliza como memoria de trabajo para programas y datos. Es un tipo de memoria temporal que pierde sus datos cuando se queda sin energa (por ejemplo, al apagar la computadora), por lo cual es una memoria voltil. El esquema general de una memoria de acceso aleatorio:

Memorias de acceso aleatorio (RAM)

Se dividen en estticas y dinmicas. Una memoria RAM esttica mantiene su contenido inalterado mientras est alimentada.

En cambio en una memoria RAM dinmica la lectura es destructiva, es decir que la informacin se pierde al leerla, para evitarlo hay que restaurar la informacin contenida en sus celdas.

El tipo de celda depende de la clase de memoria que se trate y la tecnologa utilizada. En las RAM de lectura/escritura consisten en biestables asncronos. En las RAM de slo lectura (ROM) consisten en diodos o transistores.Las memorias RAM operan de la siguiente manera:- Una direccin (conjunto de m bits) se transfiere al registro de direcciones- El decodificador de direcciones procesa la direccin y selecciona una posicin de memoria- La posicin seleccionada se lee o escribe en funcin de las seales de control.- Si es una lectura, el contenido de la posicin seleccionada se transfiere al registro de datos de salida (de n bits). Si es una escritura (para el caso de una RAM de lectura/escritura) se transfiere el registro de datos de entrada (que debe haber sido cargado anteriormente) a la posicin seleccionada.Organizacin 2DCada celda binaria es accedida por una sola lnea de seleccin. Las celdas se organizan en una matriz de dos dimensiones, en la que las filas vienen dadas por el nmero de palabras (N) y las columnas por la longitud (cantidad de bits) de cada palabra. La organizacin interna de las memorias RAM puede ser 2D o 3D

Organizacin 3DCada celda binaria es accedida por dos lneas de seleccin. La activacin de ambas simultneamente determina la seleccin de la celda. As se logra reducir el tamao de los decodificadores. Se observa que la cantidad lneas de salidas del decodificador de una organizacin 2D:LS2D = 2m , donde m en la cantidad de lneas de direccionamiento Se reduce a LS3D = 2. 2 m/2 considerando a los dos decodificadores iguales.La reduccin de lneas se logra a costa de agregar un decodificador y una compuerta AND por cada palabra.

Estas memorias tienen unos tiempos de acceso y un ancho de banda mucho ms rpido que el disco duro, por lo que se han convertido en un factor determinante para la velocidad de una computadora. Esto quiere decir que, dentro de unos lmites, una computadora trabajar ms rpido mientras sea mayor la cantidad de memoria RAM que tenga instalada, expresada en MegaBytes o GigaBytes.

Los pequeos chips que componen a la memoriaRAMno se encuentran sueltos, sino soldados a un pequeo circuito impreso denominadomdulo, que se puede encontrar en diferentes tipos y tamaos, cada uno ajustado a una necesidad concreta: (SIMM,DIMM,SO-DIMM,RIMM).

Tipos de mdulosTipos de mdulos de arriba abajo (los dos primeros soldados directamente en placa): DIP, DIP switch, SIMM 30 contactos, SIMM 72 contactos, DIMM 168 contactos, DIMM 184 contactosMdulo de memoria SIMM de 30 pines:SIMM es un acrnimo del idioma ingls que expresaSingle in Line Memory Moduleo mdulo de memoria de una sola lnea, es un conjunto de chips, generalmente DIPs integrados a una tarjeta electrnica. Normalmente trabaja con una capacidad para el almacenamiento y lectura de datos de 8 bits.Mdulo de memoria SIMM de 72 pines con tecnologa EDO RAM:Este mdulo de memoria es superior en tamao al SIMM de 30 pines. Normalmente trabaja con una capacidad para el almacenamiento y lectura de datos de 32 bits.Mdulo de memoria DIMM de 168 pines con tecnologa SDR SDRAM:DIMM es un acrnimo ingls que expresaDual in Line Memory Moduleo mdulo de memoria de doble lnea. Este mdulo generalmente trabaja con una capacidad para el almacenamiento y lectura de datos de 64 bits.Mdulo de memoria DIMM de 184 pines con tecnologa DDR SDRAM:Este tipo de mdulo de memoria trabaja con chips de memoria DDR SDRAM, con un bus de datos de 64 bits y posee 184 pines (lo que evita confundirlo con el de 168 pines y conectarlo en placas que no lo soporten).Mdulo de memoria RIMM de 184 pines con tecnologa RDRAM:Este tipo de mdulo de memoria trabaja con chips de memoria RDRAM, por lo que deben instalarse siempre de dos en dos y en mdulos especficos. Suelen tener una proteccin metlica que favorece la disipacin trmica.

El almacenaje de un PC est compuesto por varios dispositivos que actan de manera jerarquizada, por esta razn a veces nos usamos el trmino "sistema de memoria". Lo forman, el disco duro, la memoria RAM, lacacheinterna delprocesadory losregistros.Sus funciones son las siguientes:Disco duro.Eldisco duroalmacena los datos y programas cuando apagas el equipo. Se diferencia de las dems memorias en que incluso sin conexin a la corriente elctrica no deja de guardar la informacin.Memoria RAM.La memoria RAM, al ser mucho ms rpida, aloja las utilidades y datos que ejecutas en un determinado momento. Por ejemplo el Word con el que trabajas o esa pgina por la que estas navegando. Si no existiera, el procesador se aburrira esperando a que el disco duro le mandara algo.Procesador.En su interior encuentras varios niveles de memoria, es lo que denominamos cache, pensada para acelerar el acceso a los datos de la memoria RAM. A mayor proximidad al micro, ms rpida pero por desgracia ms cara y ms pequea.Aparte se encuentran losregistrosdel micro que es donde finalmente se ejecutan las operaciones.

Cmo funciona el sistema de memoria de un PC?