La memoria RAM Jesús Iturbide Unai Armendáriz David Lerga. ASIR 1ºA TRABAJO DE FUHA 19/02/2013 ÍNDICE Introducción .................................................................................................................................. 1 Historia y Evolución ....................................................................................................................... 1 La memoria RAM ........................................................................................................................... 4 Tipos de memoria RAM ................................................................................................................. 8 Tipos de memoria DRAM ........................................................................................................... 13 Zócalos de memoria RAM ........................................................................................................... 19 Conclusiones ............................................................................................................................... 23 Recursos de internet ................................................................................................................... 24 Índice de Figuras ......................................................................................................................... 24 Glosario ....................................................................................................................................... 25 Anexos ......................................................................................................................................... 26 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 1.INTRODUCCIÓN Este es un trabajo propuesto por el profesor Carlos Pes en la asignatura fundamentos de hardware , en relación con la UT4. 1º Administración Sistemas Informáticos en Red - Grado Superior (Mariana Sanz). El tema que hemos elegido y vamos a desarrollar en el trabajo es: La Memoria RAM. TABLA NOMBRE JESÚS ITÚRBIDE UNAI ARMENDÁRIZ DAVID LERGA PUNTOS 1,2,3 4 5,6 2.HISTORIA DE LA MEMORIA RAM: DE LOS 4KS AL GIGABYTE Bill Gates dijo una vez: “640 Kb deberán ser suficientes para cualquiera.” Como veis, su visión del crecimiento desorbitado de la informática no fue muy acertada. Hoy día, lo normal es instalar entre 512 y 1024 Megabytes (1 Gigabyte), casi seiscientas veces más. Por aquel entonces los sistemas operativos no usaban demasiados gráficos (excepto los visionarios y mal vendidos en España Macintosh, que ya utilizaban un sistema parecido al Windows en los 70), con lo que 640k (0.6 Megas) para alojar todo el núcleo del sistema era suficiente. En realidad, para lo que es el núcleo del sistema operativo, 640k de RAM eran aceptables. Con la capacidad de los programas y sistemas de devorar cada vez más recursos, los 640k se hicieron insuficientes enseguida, por ejemplo para usar el Windows 3.1. Esto produjo todo un maremágnum de confusión motivado por la voluntad de mantener la compatibilidad hacia abajo (que todos los programas anteriores pudiesen ser ejecutados en ordenadores modernos) y realizar verdaderos malabares con la memoria (memoria extendida, expandida, memoria base…) afortunadamente, con Windows 2000 y XP, se abandonó la base MS-DOS y con ella, esta anticuada filosofía (aunque muchos antiguos programas, aún pudiesen ser ejecutados). Windows 95 no era más que una bonita interfaz gráfica que ocultaba un MSDOS interno. También hay que tener en cuenta que Bill Gates tenía y tiene un acuerdo con Intel, en el que Microsoft programa aplicaciones que absorben cada vez más CPU y así Intel puede sacar cada 18 meses un procesador más potente y tiene asegurada la clientela que use Windows. Por eso, la mayoría de las veces, los recursos que toman los sistemas Windows son injustificados, no son más que una argucia para que Intel dé salida a sus procesadores más 1 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 potentes a personas que realmente no los necesitan, no obstante hay profesionales que demandan esas prestaciones. Hagamos un poco de historia ENIAC, considerado el primer ordenador de la Historia, poseía unos increíbles 4 kilobytes de memoria, fabricados a base de núcleos de ferrita a gran temperatura. Estos 4 kilobytes (si cada carácter en un documento ocupara un byte, el ordenador podría almacenar poco más que un folio escrito de información) ocupaban varios metros cuadrados, como cuatro armarios juntos. En los sesenta, cuando se comienza a utilizar los chips gracias a los circuitos integrados, se da un gran paso adelante, y los procesadores comienzan a doblar su capacidad cada año y medio. No así la RAM que debe esperar unos diez años para duplicar su velocidad. En los ochenta, el micro sigue evolucionando a velocidades sorprendentes y la velocidad de acceso a RAM sigue estancada hasta quedarse por detrás del micro. Surge el concepto de multiplicador para poder seguir al micro, y a la vez todo el sistema debe acoplarse a la velocidad del bus, que, para entendernos, es la carretera que une el procesador con la RAM. El bus siempre ha viajado a una velocidad menor que el procesador y la RAM, y esto ha generado infinidad de trucos y mejoras para poder crear un sistema sin cuellos de botella… Evolución Uno de los primeros tipos de memoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 y 1952 y usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitos integrados a finales de los años 60 y principios de los 70. Esa memoria requería que cada bit estuviera almacenado en un toroide de material ferromagnético de algunos milímetros de diámetro, lo que resultaba en dispositivos con una capacidad de memoria muy pequeña. Antes que eso, las computadoras usaban relés y líneas de retardo de varios tipos construidas para implementar las funciones de memoria principal con o sin acceso aleatorio. En 1969 fueron lanzadas una de las primeras memorias RAM basadas en semiconductores de silicio por parte de Intel con el integrado 3101 de 64 bits de memoria y para el siguiente año se presentó una memoria DRAM de 1 Kibibyte, referencia 1103 que se constituyó en un hito, ya que fue la primera en ser comercializada con éxito, lo que significó el principio del fin para las memorias de núcleo magnético. En comparación con los integrados de memoria DRAM actuales, la 1103 es primitiva en varios aspectos, pero tenía un desempeño mayor que la memoria de núcleos. En 1973 se presentó una innovación que permitió otra miniaturización y se convirtió en estándar para las memorias DRAM: la multiplexación en tiempo de la direcciones de memoria. MOSTEK lanzó la referencia MK4096 de 4 Kb en un empaque de 16 pines,mientras sus competidores las fabricaban en el empaque DIP de 22 pines. El esquema de direccionamiento se convirtió en un estándar de facto debido a la gran popularidad que logró esta referencia de 2 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 DRAM. Para finales de los 70 los integrados eran usados en la mayoría de computadores nuevos, se soldaban directamente a las placas base o se instalaban en zócalos, de manera que ocupaban un área extensa de circuito impreso. Con el tiempo se hizo obvio que la instalación de RAM sobre el impreso principal, impedía la miniaturización , entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP, aprovechando las ventajas de la construcción modular. El formato SIMM fue una mejora al anterior, eliminando los pines metálicos y dejando unas áreas de cobre en uno de los bordes del impreso, muy similares a los de las tarjetas de expansión, de hecho los módulos SIPP y los primeros SIMM tienen la misma distribución de pines. A finales de los 80 el aumento en la velocidad de los procesadores y el aumento en el ancho de banda requerido, dejaron rezagadas a las memorias DRAM con el esquema original MOSTEK, de manera que se realizaron una serie de mejoras en el direccionamiento. 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 3.LA MEMORIA RAM Volvamos a la memoria. Random Access Memory (Memoria de acceso aleatorio). Lo de aleatorio no viene de que se acceda sin orden ni concierto a la información que le venga en gana. Aleatorio significa que puede acceder a cualquier dato almacenado en ella con la misma velocidad. Es donde el computador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. El almacenamiento es considerado temporal por que los datos y programas permanecen en ella mientras que la computadora este encendida o no sea reiniciada. Físicamente, están constituidas por un conjunto de chips o módulos de chips normalmente conectados a la tarjeta madre. Los chips de memoria son rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines". Se le llama RAM porque es posible acceder a cualquier ubicación de ella aleatoria y rápidamente. En los discos duros, el lugar físico donde se encuentre la información (ya sea más cerca del centro del disco o más hacia los bordes) influye en el tiempo que tarda el brazo mecánico en tomar esos datos. En el caso de la RAM, esta memoria está constituida como una malla entrelazada en la que cada celda contiene un estado (los ya consabidos “0″ o “1″, cargado o no cargado, señal eléctrica o ausencia de señal). Los datos son accesibles por coordenadas que identifican cada fila y cada columna. Para acceder a un rango concreto (por ejemplo toda una fila), sólo hay que indicar la coordenada “Y”, y obtendremos el conjunto de bytes que están alojados en ella, con lo que el procesador podrá empezar a trabajar. El proceso es el siguiente: El usuario ejecuta una aplicación en el disco duro (demasiado lento para trabajar con él), esta viaja por el bus hacia la memoria RAM (que posee la velocidad 3 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 adecuada para trabajar rápidamente con datos), aquí se mantiene de forma volátil hasta que el usuario almacena la información, que vuelve a pasar al disco duro. Todo esto es controlado por el microprocesador y los chips de la placa. Así de “simple” es la estructura básica de la computación. Funcionamiento de la memoria de acceso aleatorio La memoria de acceso aleatorio consta de cientos de miles de pequeños capacitadores que almacenan cargas. Al cargarse, el estado lógico del capacitador es igual a 1; en el caso contrario, es igual a 0, lo que implica que cada capacitador representa un bit de memoria. Teniendo en cuenta que se descargan, los capacitadores deben cargarse constantemente (el término exacto es actualizar) a intervalos regulares, lo que se denomina ciclo de actualización. Las memorias DRAM, por ejemplo, requieren ciclos de actualización de unos 15 nanosegundos (ns). Cada capacitador está acoplado a un transistor (tipo MOS), lo cual posibilita la "recuperación" o modificación del estado del capacitador. Estos transistores están dispuestos en forma de tabla (matriz), de modo que se accede a la caja de memoria (también llamada punto de memoria) mediante una línea y una columna. FIGURA 3.1 Cada punto de memoria se caracteriza así por una dirección que corresponde a su vez a un número de fila y a un número de columna. Este acceso no es instantáneo; el período de tiempo que lleva se denomina tiempo de latencia. En consecuencia, el tiempo necesario para acceder a la información en la memoria es igual al tiempo del ciclo más el tiempo de latencia. De este modo, en el caso de la memoria DRAM, por ejemplo, el tiempo de acceso es de 60 nanosegundos (35 ns del tiempo del ciclo más 25 ns del tiempo de latencia). En el ordenador, el tiempo del ciclo corresponde al opuesto de la frecuencia de reloj; por ejemplo, en un ordenador con una frecuencia de 200 MHz, el tiempo del ciclo es de 5 ns (1/200*106). 4 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 En consecuencia, en un ordenador con alta frecuencia, que utiliza memorias con un tiempo de acceso mucho más prolongado que el tiempo del ciclo del procesador, se deben producir estados de espera para que se permita el acceso a la memoria. En el caso de un ordenador con una frecuencia de 200 MHz que utiliza memorias DRAM (y con un tiempo de acceso de 60 ns), se generan 11 estados de espera para un ciclo de transferencia. El rendimiento del ordenador disminuye a medida que aumenta el número de estados de espera, por lo que es recomendable implementar el uso de memorias más rápidas. Los módulos de memoria RAM son tarjetas de circuito impreso que tienen soldados integrados de memoria DRAM por una o ambas caras. La implementación DRAM se basa en una topología de Circuito eléctrico que permite alcanzar densidades altas de memoria por cantidad de transistores, logrando integrados de cientos o miles de megabits. Además de DRAM, los módulos poseen un integrado que permiten la identificación de los mismos ante el computador por medio del protocolo de comunicación SPD. La conexión con los demás componentes se realiza por medio de un área de pines en uno de los filos del circuito impreso, que permiten que el modulo al ser instalado en un zócalo apropiado de la placa base, tenga buen contacto eléctrico con los controladores de memoria y las fuentes de alimentación. Los primeros módulos comerciales de memoria eran SIPP de formato propietario, es decir no había un estándar entre distintas marcas. Otros módulos propietarios bastante conocidos fueron los RIMM, ideados por la empresa RAMBUS. La necesidad de hacer intercambiable los módulos y de utilizar integrados de distintos fabricantes condujo al establecimiento de estándares de la industria como los JEDEC. Módulos SIMM: Formato usado en computadores antiguos. Tenían un bus de datos de 16 o 32 bits Módulos DIMM: Usado en computadores de escritorio. Se caracterizan por tener un bus de datos de 64 bits. Módulos SO-DIMM: Usado en computadores portátiles. Formato miniaturizado de DIMM. Hay muchos y variados tipos de memoria hoy día. El circuito de la Memoria es llamado single inline memory modules (SIMMs) ó dual inline memory modules (DIMMs), por sus siglas en inglés. Las DIMM utilizan chips de memoria en ambos lados de la placa de éstas, mientras que las SIMMs utilizan chips de memoria en un solo lado. 5 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 MEMORIA SIMM Figura3.2 MEMORIA DIMM: Figura 3.3 Los módulos de memoria se diferencian en el número de conductores, o pines, que el módulo tiene en especial. El número de pines utilizados afecta directamente el tamaño total de la ranura de memoria. Los tamaños de ranura estándar son de 30 pines, 72 pines, 168 pines y 184 pines. La memoria de los computadores portátiles viene en factores de forma pequeños conocidos como módulos DIMM de contorno pequeño (SoDIMM). La Figura más abajo muestra los factores de forma para los chips de memoria más populares. Tenga en cuenta que básicamente tienen el mismo aspecto, pero el tamaño de módulo de memoria son diferentes. Figura3.4 6 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 Existen dos tipos básicos de memoria RAM, la estática (SRAM) y la dinámica (DRAM). La primera no necesita ser tan frecuentemente “refrescada” con la información, lo que la hace más rápida. Se usa para las cachés internas de los microprocesadores (que no necesitan pasar por el bus), mientras que la dinámica se utiliza para lo que comúnmente conocemos como RAM del ordenador. SDRAM, viene de DRAM síncrona, y es un tipo genérico de memoria optimizada para trabajar a la velocidad del bus. ¿Confundidos? Aún ni hemos empezado. Según el formato e interacción con la placa… En un principio se usaron memorias DIP (Dual In line Pin) hasta los procesadores 80386, que soportaban poco más de 1 Megabyte de memoria. Eran una especie de cucaracha rectangular con 16 patas. Con el tiempo este formato pasó a usarse para la memoria de la tarjeta gráfica, pero con el aumento de ésta, el tipo de conexión terminó despareciendo. A mediados de los 90, aparecieron los formatos DIMM, SIMM (dual/single in line memory module) que eran módulos dispuestos en una lámina que se unía a la placa a través de una serie de contactos. Visualmente, estos dos tipos de módulos eran muy parecidos, pero para conectarse a la placa, necesitaban de técnicas distintas. Estos módulos podían ser a su vez de 30 contactos (SIMM30), muy al principio. Con la aparición del 486 y hasta las primeras versiones de Pentium II, se aumentó a 72 contactos. La evolución llegó con los módulos DIMM de 168 contactos, más rápidos que los anteriores, que se mantuvo hasta que el bus de datos consiguió disparar su velocidad. La mayoría de los equipos personales que se instalan actualmente, vienen equipados con memoria del tipo DDR SDRAM (double data rate SDRAM) que consigue doblar la velocidad actuando casi dos veces por ciclo de la placa, ajustándose más a la disparatada velocidad de los microprocesadores de hoy en día, y doblando velocidad de acceso de un plumazo cuando comenzaron a comercializarse. 4.Tipos de memoria RAM 4.1. SRAM-RAM Estática Static Random Access Memory (SRAM), o Memoria Estática de Acceso Aleatorio es un tipo de memoria basada en semiconductores que a diferencia de la memoria DRAM, es capaz de mantener los datos, mientras esté alimentada, sin necesidad de circuito de refresco. Sin embargo, sí son memorias volátiles, es decir que pierden la información si se les interrumpe la alimentación eléctrica. 7 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 No debe ser confundida con la SDRAM (Syncronous DRAM). Diseño Figura 4.1.1: A six-transistor CMOS SRAM cell. Estas memorias son de Acceso Aleatorio, lo que significa que las posiciones en la memoria pueden ser escritas o leídas en cualquier orden, independientemente de cuál fuera la última posición de memoria accedida. Cada bit en una SRAM se almacena en cuatro transistores, que forman un biestable. Este circuito biestable tiene dos estados estables, utilizados para almacenar (representar) un 0 o un 1. Se utilizan otros dos transistores adicionales para controlar el acceso al biestable durante las operaciones de lectura y escritura. Una SRAM típica utilizará seis MOSFET para almacenar cada bit. Adicionalmente, se puede encontrar otros tipos de SRAM, que utilizan ocho, diez, o más transistores por bit. Esto es utilizado para implementar más de un puerto de lectura o escritura en determinados tipos de memoria de video. Modos de operación de una SRAM Una memoria SRAM 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, y writing o en fase de escritura, durante el cual se actualizan los datos almacenados en la memoria. Reposo Si bus de control (WL) no está activado, los transistores de acceso M5 y M6 desconectan la celda de los buses de datos. Los dos biestables formados por M1 – M4 mantendrán los datos almacenados, en tanto dure la alimentación eléctrica. Lectura Se asume que el contenido de la memoria es 1, y está almacenado en Q. El ciclo de lectura comienza cargando los buses de datos con el 1 lógico, y luego activa WL y los transistores de control. A continuación, los valores almacenados en Q y Q se transfieren a los buses de datos, dejando BL en su valor previo, y ajustando BL a través de M1 y M5 al 0 lógico. En el caso que el dato contenido en la memoria fuera 0, se produce el efecto contrario: BL será ajustado a 1 y BL a 0. Escritura 8 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 El ciclo de escritura se inicia aplicando el valor a escribir en el bus de datos. Si se trata de escribir un 0, se ajusta BL a 1 y BL a 0, mientras que para un 1, basta con invertir los valores de los buses. Una vez hecho esto, se activa el bus WL, y el dato queda almacenado. Aplicaciones y usos Características La memoria SRAM es más cara, pero más rápida y con un menor consumo (especialmente en reposo) que la memoria DRAM. Es utilizada, por tanto, cuando es necesario disponer de un menor tiempo de acceso, o un consumo reducido, o ambos. Debido a su compleja estructura interna, es menos densa que DRAM, y por lo tanto no es utilizada cuando es necesaria una alta capacidad de datos, como por ejemplo en la memoria principal de los computadores personales. Frecuencia de reloj y potencia El consumo eléctrico de una SRAM varía dependiendo de la frecuencia con la cual se accede a la misma: puede llegar a tener un consumo similar a DRAM cuando es usada en alta frecuencia, y algunos circuitos integrados pueden consumir varios vatios durante su funcionamiento. Por otra parte, las SRAM utilizadas con frecuencia baja, tienen un consumo bastante menor, del orden de micro-vatios. Usos de las SRAM o Como producto de propósito general: Con interfaces asíncronas como chips 32Kx8 de 28 pines (nombrados XXC256), y productos similares que ofrecen transferencias de hasta 16Mbit por chip. o Con interfaces síncronas, principalmente como caches y otras aplicaciones que requieran transferencias rápidas, de hasta 18Mbit por chip. Integrados en chip: o Como memoria RAM o de cache en micro-controladores. o Como cache primaria en microcontroladores, como por ejemplo la familia x86. o Para almacenar los registros de microprocesadores. o En circuitos integrados. o En FPGAs y CPLDs. Usos integrados en productos Las SRAM se utilizan en sistemas científicos e industriales, electrónica del automóvil, y similares. También se pueden encontrar en prácticamente todos los productos de uso cotidiano que implementen una interfaz electrónica de usuario. También se puede encontrar memorias SRAM en los computadores personales, estaciones de trabajo, routers y la gran mayoría de periféricos. Uso de aficionados Los aficionados a la electrónica prefieren las memorias SRAM debido a su sencilla interfaz, ya que es mucho más fácil trabajar con SRAM que con DRAM, al no existir ciclos de refresco, y 9 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 poder acceder directamente a los buses de dirección y de datos en lugar de tener que utilizar multiplexores. Además, las SRAM solo necesitan tres buses de control: Chip Enable (CE), Write Enable (WE), y Output Enable (OE). En el caso de las SRAM síncronas, se tiene además la señal de reloj (CLK) Tipos de SRAM SRAM no volátiles Las memorias SRAM no volátiles (NVRAM) 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).6 SRAM asíncrona Las SRAM asíncronas están disponibles en tamaños desde 4Kb hasta 32Mb.7 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. 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. Por función Asíncronas — independientes de la frecuencia de reloj. Síncronas — todas las operaciones son controladas por el reloj del sistema. 4.2. DRAM- RAM Dinámica Figura 4.2.1 10 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 DRAM (Dynamic Random Access Memory) es un tipo de memoria dinámica de acceso aleatorio que se usa principalmente en los módulos de memoria RAM y en otros dispositivos, como memoria principal del sistema. 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. 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. Es una memoria volátil, es decir cuando no hay alimentación eléctrica, la memoria no guarda la información. Inventada a finales de los sesenta, es una de las memorias más usadas en la actualidad. Reinvención de la memoria DRAM Para 1973 Intel y otros fabricantes construían y empacaban sus integrados de memoria DRAM empleando un esquema en el que se aumentaba un pin por cada vez que se doblaba la capacidad. De acuerdo a este esquema, un integrado de 64 kilobits tendría 16 pines solo para las direcciones. Dentro de los costos más importantes para el fabricante y el ensamblador de circuitos impresos estaba la cantidad de pines del empaque y en un mercado tan competido era crucial tener los menores precios. Debido a eso, un integrado con una capacidad de 16 pines y 4Kb de capacidad fue un producto apreciado por los usuarios, que encontraban a los integrados de 22 pines, ofrecidos por Intel y Texas Instruments como insumos costosos. El lanzamiento de la memoria MK4096 de 4K, con un solo transistor por celda y con direccionamiento multiplexado resultó del trabajo de Robert Proebsting quien observo que en las celdas con un solo transistor, era imposible acceder la información en una posición, enviando al mismo tiempo los datos de fila y columna a la matriz: había que enviar las señales una después de la otra. La solución a nivel de la celda conducía a un ahorro en el empaque, ya que la dirección podría recibirse en dos etapas, reduciendo la cantidad de pines usados.Por ejemplo para un integrado de 64 Kb se pasaba de 16 pines dedicados a solo 8 y dos más para señales de control extra. La multiplexación en tiempo es un esquema de direccionamiento que trae muchas ventajas, a costa de unos pocos cambios en el circuito externo, de manera que se convirtió en un estándar de la industria que todavía se mantiene. Mucha de la terminología usada en la hoja de datos del MK4096 todavía se usa y muchos de los parámetros de temporización como el retardo RAS a CAS fueron instaurados con ese producto, entre otros aspectos.10 11 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 Funcionamiento Figura 4.2.2: Lectura Figura 4.2.3: Escritura La celda de memoria es la unidad básica de cualquier memoria, capaz de almacenar un Bit en los sistemas digitales. La construcción de la celda define el funcionamiento de la misma, en el caso de la DRAM moderna, consiste en un transistor de efecto de campo y un condensador. El principio de funcionamiento básico, es sencillo: una carga se almacena en el condensador significando un 1 y sin carga un 0. El transistor funciona como un interruptor que conecta y desconecta al condensador. Este mecanismo puede implementarse con dispositivos discretos y de hecho muchas memorias anteriores a la época de los semiconductores, se basaban en arreglos de celdas transistor-condensador. Las celdas en cualquier sistema de memoria, se organizan en la forma de matrices de dos dimensiones, a las cuales se accede por medio de las filas y las columnas. En la DRAM estas estructuras contienen millones de celdas y se fabrican sobre la superficie de la pastilla de silicio formando áreas que son visibles a simple vista. En el ejemplo tenemos un arreglo de 4x4 celdas, en el cual las líneas horizontales conectadas a las compuertas de los transistores son las llamadas filas y las líneas verticales conectadas a los canales de los FET son las columnas. Para acceder a una posición de memoria se necesita una dirección de 4 bits, pero en las DRAM las direcciones están multiplexadas en tiempo, es decir se envían por mitades. Las entradas marcadas como a0 y a1 son el bus de direcciones y por el mismo entra la dirección de la fila y después la de la columna. Las direcciones se diferencian por medio de señales de sincronización llamadas RAS (del inglés Row Address Strobe) y CAS (Column Address Strobe) que indican la entrada de cada parte de la dirección. 12 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 Los pasos principales para una lectura son: Las columnas son precargadas a un voltaje igual a la mitad del voltaje de 1 lógico. Esto es posible ya que las líneas se comportan como grandes condensadores, dada su longitud tienen un valor más alto que la de los condensadores en las celdas. Una fila es energizada por medio del decodificador de filas que recibe la dirección y la señal de RAS. Esto hace que los transistores conectados a una fila conduzcan y permitiendo la conexión electrica entre las líneas de columna y una fila de condensadores. El efecto es el mismo que se produce al conectar dos condensadores, uno cargado y otro de carga desconocida: se produce un balance de que deja a los dos con un voltaje muy similar, compartiendo las cargas. El resultado final depende del valor de carga en el condensador de la celda conectada a cada columna. El cambio es pequeño, ya que la línea de columna es un condensador más grande que el de la celda. El cambio es medido y amplificado por una sección que contiene circuitos de realimentación positiva: si el valor a medir es menor que el la mitad del voltaje de 1 lógico, la salida será un 0, si es mayor, la salida se regenera a un 1. Funciona como un redondeo. La lectura se realiza en todas las posiciones de una fila de manera que al llegar la segunda parte de la dirección, se decide cual es la celda deseada. Esto sucede con la señal CAS. El dato es entregado al bus de datos por medio de la lineo D.O. y las celdas involucradas en el proceso son reescritas, ya que la lectura de la DRAM es destructiva. La escritura en una posición de memoria tiene un proceso similar al de arriba, pero en lugar de leer el valor, la línea de columna es llevada a un valor indicado por la línea D.I. y el condensador es cargado o descargado. El flujo del dato es mostrado con una línea gruesa en el gráfico. 5.TIPOS DE DRAM. FPM(Fast Page Mode , Modo de Paginamiento Rápido ) Su nombre procede del modo en que transfiere los datos, llamado 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. Este tipo de memoria fue tan popular que inclusive llegó a ser utilizada en tarjetas gráficas, sin embargo, sus limitaciones técnicas como el puerto simple, que sólo permitía un acceso de 16 bits a la vez, así como su baja velocidad de operación dieron pie a la creación de nuevas tecnologías con mayor velocidad, una ruta de datos más amplia y puerto doble para permitir la lectura/escritura simultánea. 13 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 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. Aunque originalmente fue utilizada para la memoria principal del sistema, también debutó en las tarjetas gráficas de bajo nivel ya que no ofrece una mejora significativa sobre la FPM y existen tecnologías específicas para video que si bien eran más caras, igualmente ofrecían un mayor desempeño. 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. La memoria EDO está diseñada para operar a una velocidad mínima de transporte de 66 Mhz (la mínima velocidad de bus de los procesadores de Pentium II y el doble de la del PCI), llegando a alcanzar 75MHz y 83 MHz ( necesarias para algunos procesadores CYRIX, o para sobreacelerar los módulos de 45 y 50ns, aunque con cierta inestabilidad. Sin embargo, la memoria SDRAM 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. Inicialmente este tipo de memoria sólo era soportado por los conjuntos de circuitos 82430VX, 82430TX y 82440LX de Intel y la circuitería 580VP, 590VP y 680VP de VIA Technologies. DIMM PC-100 DRAM Este tipo de memoria, en principio con tecnología SDRAM, y eventualmente con EDO, cumple las especificaciones establecidas por INTEL para el correcto y estable funcionamiento de la memoria RAM con en transportes de datos a 100MHz, como el implementado en su conjunto de circuitos 440BX. La especificación para este tipo de memoria se basa sobre todo en el uso no sólo de pastillas de silicio de alta calidad, sino también en circuitos impresos de alta calidad de 6 u 8 capas, en vez de las habituales 4; en cuanto al circuito impreso este debe cumplir unas tolerancias mínimas de interferencia eléctrica; por último, los ciclos de memoria también deben cumplir unas especificaciones muy exigentes. De cara a evitar posibles confusiones, los módulos compatibles con este estándar deben estar identificados por la leyenda PC100. Figura 5.1 14 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 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. 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 Figura 5.2 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. Una particularidad de este tipo de memoria es que todas las ranuras en la placa base deben de estar ocupadas, aún cuando la memoria esté contenida en un solo módulo. Las ranuras no utilizadas deben de ser ocupadas con un PCB conocido como módulo de continuidad, para cerrar el circuito. Los módulos RAMBus también son conocidos como RIMM, acrónimo para Rambus Inline Memory Modules o Módulos de Memoria Rambus en Línea, que también soporta ECC. Esta memoria fue lanzada al mercado por Intel en 1998 para satisfacer las demandas de alto desempeño de sus procesadores Pentium III. Es una memoria de 64 bits que puede producir ráfagas de 2ns y alcanzar tasas de transferencia de 533 MHz, con picos de 1.6 GB/s. Es el complemente ideal para equipos con uso intensivo de memoria que requieran de altas tasas de transferencia sostenidas tales como estaciones de trabajo, servidores e inclusive tarjetas gráficas AGP, evitando los cuellos de botella en la transferencia entre la tarjeta gráfica y la memoria de sistema durante el acceso directo a memoria para el almacenamiento de texturas gráficas. Uno de los problemas más grandes con la memoria Rambus es su alto costo de producción comparado con el de la SDRAM y DDR RAM, además de que por tratarse de una tecnología propietaria de Rambus Inc., los fabricantes que desean producirla requieren de pagar regalías, mientras que los diseños para DDR RAM son de arquitectura abierta. Otros factores de costo para la memoria Rambus incluyen la fabricación de módulos adicionales, procesos de prueba y un mayor tamaño de componentes; los microcircuitos de Rambus son mucho más grandes que los de SDRAM, incluyendo DDR RAM.Quizá el problema más complicado de este tipo de memoria es que se trata de una arquitectura propietaria de Intel, a diferencia de las otras tecnologías que son abiertas, por lo cual es necesario pagar derechos por su implementación en circuitos de terceros. 15 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM, SDRAM-II, SDRAM de doble velocidad de datos) DDR son las siglas para Doble Tasa de Transferencia de Datos, y es la memoria que evoluciona de la SDRAM. De manera análoga a la SDRAM, DDR es síncrona con el reloj del sistema teniendo como principal diferencia que la DDR RAM puede leer datos en los ejes de Figura 5.3 subida y bajada de la señal de reloj, mientras que la SDRAM únicamente lo hace en el eje de subida de una señal. Básicamente esto permite que un módulo de DDR RAM pueda transferir datos al doble de velocidad que la SDRAM. De manera similar a su antecesor, los módulos de DDR RAM son llamados DIMM y utiliza diseños similares en la tarjeta madre, similares a los utilizados por la SDRAM aún cuando no es compatible. La DDR RAM soporta ECC, habitualmente utilizado para servidores y diseño sin paridad para equipos portátiles y de escritorio. Funciona velocidades de 83, 100, 125MHz, pudiendo doblar estas velocidades en la transferencia de datos a memoria. Esta velocidad puede incluso llegar a triplicarse o cuadriplicarse, con lo que se adapta a los nuevos procesadores y al AGP 100Mhz x2, x4 y x8. Este tipo de memoria tiene la ventaja de ser una extensión de la memoria SDRAM, con lo que facilita su implementación por la mayoría de los fabricantes, aunque en un principio no disponía del apoyo de Intel, quien contaba con su tecnología propietaria RDRAM, y además, al ser una arquitectura abierta, no hay que pagar derechos a fabricante alguno. VIA, soportó esta tecnología desde 1998 con su chipset MVP3. Fujitsu anunció los primeros módulos de este tipo de memoria con velocidad de 200MHz a finales de 1998. SLDRAM Funciona con velocidades de 400MHz, alcanzando en modo doble 800MHz, con transferencias de 800 Mbps, llegando a alcanzar 1,6GHz, 3,2GHz en modo doble, y hasta 4GB/s de transferencia. Se cree que puede ser la memoria a utilizar en los grandes servidores por la alta transferencia de datos. Su problema, al igual que en la DDR SDRAM es la falta de apoyo por parte de Intel. SIEMENS y MICRON van a empezar a producir memoria SLDRAM. Se esperan los primeros módulos de este tipo de memoria para principios de 1998. ESDRAM Este tipo de memoria fue apoyada por DEC para sus equipos Alpha. Funciona a 133MHz y alcanza transferencias de hasta 1,6 GB/s, pudiendo llegar a alcanzar en modo doble, con una velocidad de 150MHz hasta 3,2 GB/s. El problema es el mismo que el de las dos anteriores, la falta de apoyo, y en este caso agravado por el apoyo minoritario de VLSI, IBM y DIGITAL. La memoria FPM (Fast Page Mode) y la memoria EDO también se utilizan en tarjetas gráficas, pero existen además otros tipos de memoria DRAM, pero que sólo de utilizan en tarjetas gráficas, y son los siguientes: MDRAM (Multibank DRAM) Es increíblemente rápida, con transferencias de hasta 1 Gbps, pero su coste también es muy elevado. 16 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 SGRAM (Synchronous Graphic RAM) Ofrece las sorprendentes capacidades de la memoria SDRAM para las tarjetas gráficas. Es el tipo de memoria más popular en las tarjetas gráficas aceleradoras 3D. VRAM Es como la memoria RAM normal, pero puede ser accedida al mismo tiempo por el monitor y por el procesador de la tarjeta gráfica, para suavizar la presentación gráfica en pantalla, es decir, se puede leer y escribir en ella al mismo tiempo. WRAM (Window RAM) Permite leer y escribir información de la memoria al mismo tiempo, como en la VRAM, pero está optimizada para la presentación de un gran número de colores y para altas resoluciones de pantalla. Es un poco más económica que la anterior. RAM de Etiqueta (Tag RAM) Este tipo de memoria almacena las direcciones de cualquier dato de memoria DRAM que hay en la memoria caché. Si el procesador encuentra una dirección en la Tag RAM, va a buscar los datos directamente a la memoria caché si no, va a buscarlos directamente a la memoria principal. Cuando se habla de la memoria cacheable en las placas base para Pentium con los conjuntos de circuitos 430FX, 430VX, 430HX y 430TX de Intel, nos referimos a la cantidad de Tag RAM, es decir, la cantidad de datos de memoria que se pueden almacenar en la caché. Una de las desventajas de la circuitería 430TX frente a la 430HX es que solo se pueden almacenar los datos de 64 MB de memoria RAM, con lo cual, en ciertos casos, en las placas con este circuito se produce un descenso del rendimiento de memoria al tener instalados más de 64 MB de memoria RAM en el equipo. RAM de Parpadeo (Flash RAM) Desde el principio de la década de 1980, esta memoria ha sido utilizada para dispositivos independientes debido a su especial característica de mantener la información contenida en ella a pesar de la falta de alimentación eléctrica, es decir, no es volátil. Esta memoria ha sido principalmente utilizada en la industria de los dispositivos móviles e inalámbricos que no requieren de un uso intensivo de memoria. La principal falla de esta memoria es que se desgasta y comienza a fallar después de haber sido leída o escrita aproximadamente un millón de veces. Memoria Unificada Ovónica (Ovonic Unified Memory, OUM) Esta memoria nación como teoría en el ejemplar de Septiembre de 1970 de la publicación Journal Electronics, en un artículo técnico de Gordon Moore, cofundador de Intel Corporation y creador de la ley que lleva su nombre; y Stanford Ovshinsky, un inventor de Michigan. En este artículo se prometía un nuevo tipo de memoria que no se apoyaba en circuitos de sílice, sino en una película delgada de germanio, estaño, tungsteno y otros elementos. Por décadas, esta idea permaneció almacenada, y se desarrolló como la película utilizada en los discos compactos regrabables, y celdas solares flexibles, hasta que Intel recuperó la 17 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 investigación buscando un reemplazo para la memoria de parpadeo que se desgasta con el uso. Esta tecnología, bautizada como Memoria Ovónica Unificada (Ovonic Unified Memory), se ha puesto en estudio como memoria base para la siguiente generación de dispositivos independientes. La memoria Ovónica adquiere su nombre de "Ovshinsky" y "Electronic", y podría ser un reemplazo de la memoria de parpadeo, además de la DRAM y la SRAM para los dispositivos independientes que no requieren de una memoria de alto desempeño. RAM Magnética (Magnetic RAM, MRAM) La Memoria Magnética de Acceso Aleatorio o MRAM por las siglas de su nombre en inglés, Magnetic Random Access Memory, fue desarrollada durante la década de 1970, pero raramente comercializada, ha sido investigada y desarrollada por IBM, Motorola y otros, como una alternativa para la memoria flas. La MRAM almacena información al invertir la alineación de dos capas de material magnético con una corriente eléctrica RAM de Video (Video RAM, VRAM) La DRAM típicamente utilizada en las tarjetas de video no tiene la capacidad suficiente para satisfacer las demandas de la alta resolución y profundidad de color con una velocidad de refresco aceptable, debido a un par de factores de competencia por la memoria de video; estos son: el procesador de video recalculando y escribiendo en memoria la nueva imagen y el RAMDAC leyendo el contenido de la memoria para enviar la señal de video al monitor. Para resolver esta situación se creó un tipo de memoria conocida como Video RAM o VRAM, que como su nombre lo indica, está diseñada específicamente para ser utilizada en sistemas de video, siendo su principal diferencia la integración de puertos duales, esto es, la creación de dos rutas de acceso que le permites ser escrita y leida simultáneamente. La ventaja de esto es fundamental para permitir que el procesador trabaje en la nueva imagen grabándola en memoria, mientras que esta es enviada simultáneamente al monitor sin que un proceso entorpezca al otro. Es importante recalcar que la VRAM es totalmente distinta al concepto genérico de RAM de video o Video RAM que se refiere exclusivamente a la memoria del subsistema de video en general, especialmente en los casos en que se trata de memoria compartida. La VRAM provee un ancho de banda substancialmente superior a la DRAM o EDO RAM tradicionales, y es ideal para los sistemas que requieren alta resolución y profundidad de color. La única razón por la que la VRAM no ha reemplazado a la DRAM para su utilización en la memoria principal es su costo, ya que el diseño y fabricación de la VRAM es mucho más compleja y requiere de más sílice por bit que la DRAM. 18 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 RAM de Ventana (Window RAM, WRAM) La RAM de Ventana o WRAM, por su nombre en inglés Window RAM, es una modificación de la VRAM que mejora el desempeño y reduce el costo en base bit a bit. Está diseñada específicamente para ser utilizada en tarjetas gráficas y hereda el puerto dual con un 25% de mejora en su ancho de banda con respecto a la VRAM, adicionando funciones que permiten una mayor desempeño en las transferencias de memoria para las operaciones gráficas comunes como el dibujado de texto y llenado a bloques. Tiene un costo intermedio entre la VRAM y la DRAM. La WRAM es ideal para ser utilizada en tarjetas gráficas de alto nivel y fue popularizada por las Series Millennium de Maxtor, que fueron las primeras en alcanzar resoluciones de 1600x1200 con color verdadero. La RAM de Ventana o Window RAM no tiene nada que ver con Microsoft Windows. RAM Síncrona de Gráficos (Synchronous Graphics RAM, SGRAM) Esta es una tecnología relativamente nueva que ataca el problema del bajo desempeño de la DRAM común incrementando la velocidad a la que se transfieren los datos de la memoria. SGRAM también incorpora funciones específicas para trabajar con características de aceleradores gráficos integrados en las tarjetas de video, mejorando así la velocidad de procesamiento del video. SGRAM sigue siendo un tipo de memoria con un solo puerto, a diferencia de la VRAM o la WRAM, pero ofrece un desempeño más cercano a la VRAM que la DRAM debido a su diseño. SGRAM es utilizada en tarjetas gráficas de niveles medios y superiores donde el desempeño es importante, mas no así altas resoluciones. Matrox Graphics es la empresa que es reconocida por su extensivo uso de SGRAM. DRAM Multibanco (Multibank DRAM, MDRAM) Un tipo más de memoria para vídeo es la DRAM multibanco (Multibank DRAM, MDRAM), creada por MoSys Inc., específicamente para tarjetas de vídeo, y utilizada por las tarjetas Tseng Labs ET6000, que difiere substancialmente en diseño con respecto a los otros tipos de memoria para gráficos, separando la memoria en bancos de 32KB que pueden ser accesados directamente, en vez de la utilización de un bloque monolítico, utilizado por las demás tecnologías, pudiendo reducir el costo de algunos componentes, ya que con esta tecnología es posible crear circuitos con 2.5MB, que es el mínimo requerido para una resolución de 1024x768x24, en vez de los 4MB que otras tecnologías requieren. En general, esta tecnología ofrece las siguientes ventajas: Entrelazado: Los accesos a memoria pueden ser entrelazados entre los bancos, permitiendo que los accesos se superpongan para proveer un mejor desempeño, sin la utilización de puertos dobles. Flexibilidad en tamaños de memoria: Con la memoria convencional únicamente se pueden fabricar tarjetas de vídeo con memoria en megabytes completos, lo que puede llevar a 19 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 un gran desperdicio de memoria. Con esta tecnología se pueden crear tarjetas de vídeo en incrementos de 32KB. Alteraciones en el desempeño a causa del tamaño de la memoria: En algunos casos, el diseño de la tarjeta de vídeo permite que el incremento de memoria también afecte el desempeño, lo cual no sucede con esta tecnología. La MDRAM también tiene ventajas económicas al ser más barata su fabricación con respecto a la VRAM, más aún cuando puede ser organizada para reducir la subutilización de la memoria. MDRAM es utilizada en equipos de alto nivel y ha ganado popularidad gracias a sus características de mejora en desempeño así como en costo reducido, siendo su implementación más popular en la circuitería Tseng Labs ET6000. 6.ZÓCALOS DE LA MEMORIA RAM Son el lugar donde se van a insertar o pinchar la memoria RAM. La primera distinción que debemos realizar es el formato físico, cuyo parámetro más importante es el número de contactos (ó pins). El tipo y la cantidad de los bancos de memoria disponibles son importantes para una posible ampliación. Tipos de zócalos: DIP Figura 6.1 Dual Inline Package, cápsula dual en línea. Los primeros ordenadores (computadores) instalaban toda la memoria RAM en la propia placa base mediante chips. La capacidad que tenían era: 16, 64, 128, 256, 1024 y 4096 Kbytes. 20 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 MÓDULOS SIP Figura 6.2 Single Inline Package. Son un grupo de chips que se han soldado conjuntamente para crear un único componente, con frágiles patillas soldadas (30 contactos) y que no se usan desde hace bastante años, debido a que las patillas se doblaban o rompían con facilidad. Su capacidad era: 256 Kbyte, 1 Mbyte y 4 Mbytes. MÓDULOS SIMM Figura 6.3 Single Inline Memory Module (Módulo de memoria de una sola línea), con 30 ó 72 contactos. Las patillas se sustituyeron por conectores de circuito impreso. - Los SIMM de 30 contactos puede manejar 8 bits cada vez, por lo que en un 386 ó 486, que tiene un bus de datos de 32 bits, necesitamos usarlos de 4 en 4 módulos iguales. Miden 9 cm y su zócalo suelen ser de color blanco - Los SIMM de 72 contactos, más modernos manejan 32 bits, por lo que se usan de 1 en 1 en los 486, en los Pentium se haría de 2 en 2 módulos (iguales). Miden 11 cm y su zócalo suele ser de color blanco. 21 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 MÓDULOS DIMM Figura 6.4 Dual Inline Memory Module (Módulo de Memoria de Conexión Dual), más alargados 13 cm, con 168 contactos y en zócalos generalmente negros o de colores. Pueden manejar 64 bits de una vez. Existen para voltaje estándar (5 voltios) o reducido (3.3 V). 7.CONCLUSIONES. Jesús: A lo largo de los años las tecnologías han evolucionado a un ritmo vertiginoso, la capacidad de almacenamiento que tenemos a nuestra disposición hoy en día era algo impensable hace dos o tres décadas. Teniendo en cuenta esta evolución, no es imaginable la capacidad que se puede llegar a alcanzar en un futuro, ya que no sabemos qué tecnologías pueden llegar a desarrollarse , incluso que nuevos materiales se incorporaran en la creación de nuevos componentes. Parece ser que no hay límite. Unai: La memoria SRAM es más cara, pero más rápida y con un menor consumo (especialmente en reposo) que la memoria DRAM. La SRAM es utilizada cuando es necesario disponer de un menor tiempo de acceso, o un consumo reducido, o ambos. La SRAM debido a su compleja estructura interna, es menos densa que la DRAM, y por lo tanto no es utilizada cuando es necesaria una alta capacidad de datos, como por ejemplo en la memoria principal de los computadores personales. El consumo eléctrico de una SRAM varía dependiendo de la frecuencia con la cual se accede a la misma: puede llegar a tener un consumo similar a DRAM cuando es usada en alta frecuencia, y algunos circuitos integrados pueden consumir varios vatios durante su funcionamiento. Por otra parte, las SRAM utilizadas con frecuencia baja, tienen un consumo bastante menor, del orden de micro-vatios. 22 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 En la SRAM se distinguen tres tipos de estados, reposo, escritura y lectura, mientras que en la DRAM solo se distinguen dos estados, lectura y escritura. David: En los zócalos de la RAM el tipo y la cantidad de los bancos de memoria disponibles son importantes para una posible ampliación. Hay diferentes tipos de DRAM cada cual con sus particularidades y sin ser unas mejores que otras sino que lo que a algunas les fallan son otras mejor y donde las que mejor van fallan en cosas que las otras son buenas. 8.RECURSOS DE INTERNET http://www.youtube.com/watch?v=H6mb450e69k http://www.youtube.com/watch?v=mEaepOVbbr8 http://www.youtube.com/watch?v=k_CXtsav_-A http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_de_acceso_aleatorio ; http://foro.hardlimit.com/memorias/t-historia-de-la-memoria-ram-56840.html ; http://es.kioskea.net/contents/pc/ram.php3 ; http://k-therin.lacoctelera.net/post/2012/03/10/historia-la-memoria-ram ; http://www.windows-top.com/2009/05/tipos-de-zocalos-de-memoria.html http://www.tecnotopia.com.mx/mecatronica/memoriadram.htm http://es.wikipedia.org/wiki/DRAM http://es.wikipedia.org/wiki/SRAM http://www.informaticamoderna.com/Memoria_SRAM.htm http://lsbit.wordpress.com/2008/08/25/memorias-ram-dram-y-sram/ 9.ÍNDICE DE FIGURAS Figura 3.1.................................................................................................................................. 4 Figura 3.2.................................................................................................................................. 6 Figura 3.3.................................................................................................................................. 6 Figura 3.4.................................................................................................................................. 6 Figura 4.1.1............................................................................................................................... 8 23 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 Figura 4.2.1............................................................................................................................. 11 Figura 4.2.2............................................................................................................................. 12 Figura 4.2.3............................................................................................................................. 12 Figura 5.1................................................................................................................................ 15 Figura 5.2................................................................................................................................ 15 Figura 5.3................................................................................................................................ 16 Figura 6.1................................................................................................................................ 20 Figura 6.2................................................................................................................................ 21 Figura 6.3................................................................................................................................ 21 Figura 6.4................................................................................................................................ 22 10.GLOSARIO Estas son las definiciones de las palabras que aparecen con un asterisco: MS-DOS: MS-DOS (siglas de MicroSoft Disk Operating System, Sistema operativo de disco de Microsoft) es un sistema operativo para computadoras basados en x86. Fue el miembro más popular de la familia de sistemas operativos DOS de Microsoft, y el principal sistema para computadoras personales compatible con IBM PC en la década de 1980 y mediados de 1990, hasta que fue sustituida gradualmente por sistemas operativos que ofrecían una interfaz gráfica de usuario, en particular por varias generaciones de Microsoft Windows. CUELLO DE BOTELLA: En la transferencia de datos, cuando la capacidad de procesamiento de un dispositivo es mayor que la capacidad del bus al que se encuentra conectado el dispositivo, esto suele ocurrir en una tarjeta gráfica, cuando se conecta una tarjeta con capacidad para AGP 8x a un slot AGP 4x, en este caso, el 50% de la capacidad del dispositivo está siendo desperdiciada. Memoria toros y de nucleos magneticos: fue una forma de memoria principal de los computadores, hasta comienzos de 1970. La función de esta memoria era similar a la que realiza la memoria RAM en la actualidad: es el espacio de trabajo, para la CPU, donde se graban los resultados inmediatos de las operaciones que se van realizando. A diferencia de la RAM basada en tecnologías DRAM, se basa en las propiedades magnéticas de su componente activo, el núcleo de ferrita y era una memoria no volátil. Asincrona: La transmisión asíncrona se da lugar cuando el proceso de sincronización entre emisor y receptor se realiza en cada palabra de código transmitido. Esta sincronización se lleva a cabo a través de unos bits especiales que definen el entorno de cada código. 24 Trabajo de FUHA, La Memoria RAM 2013 Capacitadores: Es un elemento de un circuito electrico con capacidad de acumulación de carga electrica (un componente en electronica) formado generalmente por dos placas paralelas conductoras separadas por un material aislante. Multiplexores: Son circuitos combinacionales con varias entradas y una única salida de datos, están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y sólo una, de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada hacia dicha salida. Insumo: es todo aquello disponible para el uso y el desarrollo de la vida humana, desde lo que encontramos en la naturaleza, hasta lo que creamos nosotros mismos simplemente sería el alma de un objeto , es decir la materia prima de una cosa. Memoria flash: La memoria flash —derivada de la memoria EEPROM— permite la lectura y escritura de múltiples posiciones de memoria en la misma operación. Gracias a ello, la tecnología flash, siempre mediante impulsos eléctricos, permite velocidades de funcionamiento muy superiores frente a la tecnología EEPROM primigenia, que sólo permitía actuar sobre una única celda de memoria en cada operación de programación. Se trata de la tecnología empleada en los dispositivos denominados pendrive. Bloque monolítico: Hecho de un solo bloque. CHIP: Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de materialsemiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado poseeconductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso. 11.ANEXOS Anexo 1: ...................................................................................................... Vídeo Memoria DRAM Anexo 2: .................................................... Vídeo Memoria SRAM: Descripción y Funcionamiento Anexo 3: ........................................................................................................... Vídeo de Memorias Anexo 4: ....................................................................................................... Vídeo Memorias RAM Anexo 5: .............................................................................................. Power Point de Informática Anexo 6: ................................................................................................ Power Point de Memorias Anexo 7: .......................................................................................... Power Point Almacenamiento Anexo 8: .................................................................................................................... PDF Memoria Anexo 9: ............................................................................................................PDF Memoria RAM Anexo 10: ................................................................................................... PDF Tipos de Memoria 25