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UNIDAD IIIMEMORIAS
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
TERMINOLOGÍA
Celda:
Dispositivo o circuito eléctrico que se usa
para almacenar un solo bit (0 o 1).
Flip-Flop D (Ejemplo)
Ent.
Exc.
Edo.
Pres.
Edo.
Sig.
CLK D Qt Qt+1
0 0 0
0 1 0
1 0 1
1 1 1
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
TERMINOLOGÍA
Palabra de memoria:
Conjunto de bits que puede leerse o escribirse
en una sola operación.
Byte:
Un grupo de 8 bits.
Nibble:
Un grupo de 4 bits.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
TERMINOLOGÍA
Los tamaños de palabra en las
memorias suelen ser múltiplos de 8 bits.
El tamaño de la palabra coincide con el
numero de terminales de datos.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
TERMINOLOGÍA
Capacidad:
Cuantos bits pueden almacenarse en un
dispositivo de memoria particular o bien
en un dispositivo de memoria completo.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
TERMINOLOGÍA
Dirección:Número que identifica la localidad de una palabra en la memoria.
Cada palabra almacenada en un dispositivo de memoria o sistema de memoria tiene una dirección única.
Líneas de dirección:
Sirven para escoger en cual de todas las
palabras de la memoria se va a guardar o a
leer un dato.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
TERMINOLOGÍA
El número de líneas de dirección se
determina por el tamaño de la memoria.
𝑇 = 2𝑁
T = Número de palabras o localidades
N = Número de líneas de dirección
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
TERMINOLOGÍA
Operación de Lectura:
Una palabra binaria almacenada en una
localidad (dirección) específica de la memoria
es captada y después transferida a otra
localidad.
Operación de Escritura:
Se coloca una nueva palabra en cierta
localidad de memoria.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
DIRECCIÓN DE MEMORIA
Memoria ROM, 8 bits
MEDIDAS DE VELOCIDAD (MEMORIA)
Tiempo de Acceso:
Cantidad de tiempo que se requiere para
realizar una operación de lectura.
Tiempo de Ciclo:
Cantidad de tiempo para que la memoria
realice una operación de lectura o
escritura y regrese a su estado original,
lista para ejecutar el siguiente comando.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
CLASIFICACIÓN DE MEMORIAS
Memoria Volátil:
Requiere la aplicación de energía eléctrica para
almacenar información. Si se retira la energía
eléctrica, toda la información almacenada en la
memoria se perderá.
Memoria No Volátil:
No requiere la aplicación de energía eléctrica
para almacenar información. Conservan la
información aún sin suministro de energía.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
CLASIFICACIÓN DE MEMORIAS
Memoria de Acceso Aleatorio (RAM):
La localización física real de una palabra
de la memoria no tiene efecto sobre el
tiempo de lectura/escritura de esa
localidad.
Memoria de Acceso Secuencial (SAM):
El tiempo de acceso no es constante, varía
según la localidad de la dirección.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
CLASIFICACIÓN DE MEMORIAS
Memoria de Lectura y Escritura
(RWM):
Puede leerse o escribirse información en
ella con la misma facilidad.
Memoria de Solo Lectura (ROM):
Memorias semiconductoras diseñadas
para aplicaciones donde la proporción de
operaciones de lectura a operaciones de
escritura es muy alta.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
CLASIFICACIÓN DE MEMORIAS
Dispositivos de Memoria Estática:
(Semiconductores) Los datos almacenados
se almacenan permanentemente al tener
energía, sin necesitar reescribir
periódicamente los datos en la memoria.
Dispositivo de Memoria Dinámica:
(Semiconductores) Los datos almacenados
no permanecen guardados, aún con
energía aplicada, a menos que se
reescriban periódicamente (Refresco).
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
PRINCIPIO DE CONSTRUCCIÓN
RAM Estática:
Se forma con flip-flops. Rápida pero cara.
RAM Dinámica:
Se almacenan los datos en la capacitancia
parásita de un transistor. (Descarga del C)
Se necesita reescribir el dato con frecuencia.
Alta densidad, baratas pero lentas.
ROM:
Se construyen con diodos. Datos grabados
por el fabricante
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
CELDA SRAM
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
CELDA DRAM
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
PRINCIPIO DE CONSTRUCCIÓN
PROM:
Los datos se graban quemando fusibles.
EPROM:
Guardan los datos en la carga de la compuerta
flotante de un MOSFET especial. Se borran
con luz UV (UltraVioleta).
EEPROM y FLASH:
Se borran eléctricamente.
Dra. Adriana del Carmen Téllez Anguiano
MEMORIAS EN UNA COMPUTADORA
Ma
yo
r ve
locid
ad
(y c
osto
)
Ma
yo
r ca
pa
cid
ad
Registros internos
Memoria caché
Memoria central
Memoria expandida
Memoria secundaria
Memoria auxiliar
Pablo Turmero
MEMORIA (MEJORA DE DESEMPEÑO)
CPUMemoria
RAM
La frecuencia del reloj se puede incrementar
El ancho del bus se puede incrementar
El uso que hace la CPU de la RAM puede optimizarse
Pablo Turmero
MEMORIA CACHÉ
Memoria especial de alta velocidad,
diseñada para acelerar el procesamiento
de instrucciones del microprocesador,
Acceso a los datos almacenados en caché
mucho más rápidamente que a aquellos
datos almacenados en la memoria RAM.
Ejemplo - Pentium a 100 MHz:
180 nanosegundos en leer un dato de la
RAM
45 nanosegundos en leerlo de la caché.
Pablo Turmero
NIVELES DE LA MEMORIA CACHÉ
La memoria caché recoge constantemente
los datos importantes de la RAM, de modo
que el CPU (idealmente) no debe esperar
los datos.
Núcleo del
procesador
Memoria Caché
de datosL1
MemoriaCaché
L2
Memoria
RAM
Pablo Turmero
NIVELES DE LA MEMORIA CACHÉ
Memoria caché L1
Incorporada en el núcleo del procesador. Fragmento
de memoria RAM (8, 16, 32, 64 o 128 kB)
Funciona a la misma frecuencia de reloj de la CPU
(parte del procesador)
Se puede dividir
en dos secciones:
Para datos
Para instrucciones Puente
norte
Núcleo
del
procesador
Memoria
Caché
de datos
L1 Memoria
Caché
L2Memoria
Caché de
instrucción
L1
Memoria
RAM
Pablo Turmero
NIVELES DE LA MEMORIA CACHÉ
Memoria caché L2
Mayor que la L1 y unificada (256kB o 512 kB).
Lee constantemente cantidades de datos ligeramente
mayores de la RAM, disponibles para la memoria caché L1.
Anteriormente fuera del chip, actualmente integrada en el
interior del chip.
Puente
norte
Núcleo
del
procesador
Memoria
Caché
de datos
L1 Memoria
Caché
L2Memoria
Caché de
instrucción
L1
Memoria
RAM
Pablo Turmero
TIPOS DE MEMORIA RAM MÁS USADAS
Tipo de
memoria
DRAM
Num. de
contactos
Ancho
SDRAM 168 64 bits
DDR RAM 184 64 bits
(128 bits)
Rambus
DRAM
184 16 bits
(32 bits)
Pablo Turmero
SDRAM
(SYNCHRONOUS DYNAMIC RAM)
Se implementa en los módulos DIMM.
Pablo Turmero
SDRAM
(SYNCHRONOUS DYNAMIC RAM)
Utiliza un reloj para sincronizar la lectura y la escritura en un chip de memoria.
El reloj está sincronizado con el reloj interno del microprocesador, mejorando el rendimiento en lectura/escritura entre microprocesador y memoria
Pueden alcanzar frecuencias de acceso superiores a los 100 MHz. Velocidad de refresco es de 20 ns o menor.
Pablo Turmero
DDR-SDRAM (DOBLE DATA RATE)
Similar a la SDRAM, con la diferencia que dobla
la velocidad de transferencia, pasando a ser dos
veces por ciclo.
Envía los datos 2 veces por cada señal de reloj,
una vez en cada flanco de la señal (el ascendente
y el descendente), en lugar de enviar datos sólo
en la parte ascendente de la señal.
Pablo Turmero
MEMORIAS DDR2-DDR3-DDR4
Las memorias DDR2-DDR3-DDR4 son una
versión mejorada de las memorias DDR , que
permiten que los búferes de entrada/salida
trabajen a mayor velocidad de la frecuencia del
núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de
reloj se realicen más transferencias.
Operan tanto en el flanco alto del reloj como en el
bajo.
Menor consumo de energía
Pablo Turmero
MEMORIA OPTANE
Nueva memoria de almacenamiento que usa
tecnología 3D Xpoint, hasta mil veces más
rápida que los SSD actuales.
Es muy similar a la de un usuario con un
computador de disco de estado sólido (SSD).
Puede usarse como RAM cuando
la RAM convencional se llena, e incluso como
una RAM definitiva aunque no es una memoria
RAM propiamente dicha.