Conceptos Básicos de la Memoria
LA MEMORIA
En informática, la memoria es
el dispositivo que retiene, memoriza o almacena datos informáticos durante
algún intervalo de tiempo. La memoria proporciona una de las principales
funciones de la computación moderna: el almacenamiento de información y conocimiento.
Es uno de los componentes fundamentales de la computadora, que interconectada a
la unidad central de procesamiento (CPU, por las siglas en inglés de Central
Processing Unit) y los dispositivos de entrada/salida, implementan lo
fundamental en la arquitectura de una computadora.
En la actualidad, «memoria»
suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido, conocida como
memoria RAM (memoria de acceso aleatorio; RAM por sus siglas en inglés, de
random access memory), y otras veces se refiere a otras formas de
almacenamiento rápido, pero temporal. De forma similar, se refiere a formas de
almacenamiento masivo, como discos ópticos, y tipos de almacenamiento
magnético, como discos duros y otros tipos de almacenamiento, más lentos que
las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente.
Una memoria de computadora es
un conjunto de pequeñas celdas numeradas. Más aún: cada una de esas celdas
puede almacenar sólo entidades binarias (dígitos o símbolos que toman uno de
dos valores discretos 0 o 1). Así, utilizando apropiadamente esas celdas es
posible guardar fácil -pero exclusivamente- la información X en la celda Y. Sin
embargo, la celda Y no puede almacenar otra información en el mismo instante de
tiempo. Dicho de otra forma, la memoria
de una computadora es completamente localizada.
Por supuesto, el número de
celdas es muy grande. Una memoria de computadora es muy sistemática, muy
ordenada, de ahí su eficiencia; pero al mismo tiempo es muy rígida. Eso
significa que para tener acceso a una información se requiere saber exactamente
en qué lugar preciso está almacenada. Así, es necesario dar a la máquina
instrucciones del tipo: ``Leer la información que se encuentra almacenada en la
celda 32767 y copiarla a la celda 26567''.
El uso de la memoria es para
agilizar el flujo de información hacia el CPU. En otras palabras, es como decir
desde el disco duro al CPU hay mucha más distancia y mucho más tiempo es
perdido mientras busca en el disco duro y manda al CPU para ser procesado,
mientras que si la información que está en el disco es cargada a la memoria de
allí el CPU puede accesar más rápidamente la información que ha sido pedida.
También se puede decir que el uso de la memoria es agilizar la compilación de
información.
La memoria tiene como función
primordial almacenar temporalmente (en el caso del RAM) información del disco
para ser ejecutada por el CPU, de una manera más ágil y veloz.
La
memoria Arquitectura de computadoras La memoria (Gp:) Memoria (Gp:) Extendida (Gp:) Memoria alta (HMA)
(Gp:) ROM BIOS (Gp:) Marco de página (Gp:) Memoria Expandida Páginas
lógicas EMS (Gp:) 64 bytes CMOS RAM (286/386/486) (Gp:) MEMORIA Shadow RAM (386/486)) (Gp:)
Memoria de video (Gp:) Memoria convencional 0 kb expandida 640 kb 768 kb
832 kb 896 kb 1024 kb 1088 kb 16 Mb 4,096 Mb Extendida Superior Convencional
Las memorias en una PC (Gp:) Mayor velocidad (y costo) (Gp:) Mayor capacidad (Gp:) Registros internos (Gp:) Memoria caché (Gp:) Memoria central
(Gp:) Memoria expandida (Gp:) Memoria secundaria (Gp:) Memoria auxiliar
Comparativas entre tipos
de memoria Arquitectura de computadoras La
memoria
La memoria
Arquitectura de computadoras La memoria CPU Memoria 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.
LA MEMORIA CACHE La caché es una memoria especial de alta velocidad, diseñada para acelerar el procesamiento de instrucciones del microprocesador, el cual, puede acceder a los datos almacenados en caché mucho más rápidamente que a aquellos datos almacenados en la memoria RAM. A modo de ejemplo, un Pentium a 100 Mhz, tarda 180 nanosegundos en leer un dato de la RAM, mientras que tan sólo tarda 45 nanosegundos en leerlo de la caché. Arquitectura de computadoras La memoria
Los dos niveles de memoria caché Arquitectura de computadoras La memoria (Gp:)
Núcleo del procesador (Gp:) Memoria Caché de datos L1 (Gp:) Memoria Caché L2 (Gp:) Memoria
RAM El sistema de la memoria caché intenta asegurar que se recogen los datos
importantes constantemente de la RAM, de modo que la CPU ( idealmente) nunca
debe esperar los datos
Los dos niveles de memoria caché Memoria caché L1 Está incorporada en el núcleo
del procesador. Es un fragmento de memoria RAM, que suele ser de 8, 16,32, 64 ó
128 Kbytes, que funciona a la misma frecuencia de reloj que el resto de la CPU
. Por lo tanto la memoria caché L1 forma parte del procesador. Se puede dividir
en dos secciones: L1 para datos L1 para instrucciones Memoria caché L2 Es mucho
mayor que la L1 y unificada del orden de 256kb ó 512 kb. Su función es leer constantemente cantidades de datos ligeramente mayores de
la Memoria RAM , para que estén disponibles para la memoria caché L1. En procesadores anteriores , la memoria caché L2 estaba situada fuera del chip: en
la placa base, o en un módulo especial junto a la CPU (primeros Pentium II)
Actualmente la caché L2 esta integrada en el interior del chip Arquitectura de
computadoras La memoria (Gp:) Puente norte (Gp:) Núcleo del procesador (Gp:)
Memoria Caché de datos L1 (Gp:) Memoria Caché L2 (Gp:) Memoria Caché de
instrucción L1 (Gp:) Memoria RAM
Los tres tipos de Memorias de trabajo más comunes usadas en una PC Arquitectura
de computadoras La memoria SDRAM 168 64 bits Tipo de memoria más antiguo y
ligeramente más lento. Utilizado en todos los procesadores. Pronto desaparecerá
del mercado. Tipo de memoria DRAM Num. de contactos Ancho Utilización (Gp:) DDR RAM
(Gp:) 184 (Gp:) 64 bits (128 bits) (Gp:) Una versión nueva y más rápida de la
memoria SD RAM. Utilizada tanto en Athlon como en el Pentium 4. (Gp:) Rambus
RAM (Gp:) 16 bits (32 bits) (Gp:) 184 (Gp:) Memoria RAM avanzada. Sólo se
utiliza para Pentium 4 con ciertos chipsets de Intel.
La memoria SDRAM se implementa en los módulos DIMM y utiliza un reloj para
sincronizar la lectura y la escritura en un chip de memoria. Este reloj está sincronizado con el reloj
interno del microprocesador, lo que hace que el rendimiento en lectura/escritura entre microprocesador y memoria se dispare considerablemente.
El interés principal por la SDRAM estriba en el hecho de que son capaces de
alcanzar frecuencias de accesos superiores a los 100 Mhz. La memoria SDRAM
(Synchronous Dynamic RAM) Arquitectura de computadoras La memoria.
Arquitectura de computadoras La SDRAM es un tipo de memoria RAM cuya velocidad
de refresco es de 20 ns o menor (frente a 50 ó 40 de las mejores EDO). Esto le
permite funcionar a grandes velocidades sin problemas, y ha posibilitado la ampliación del bus de memoria de 66 MHz a 100
MHz, es decir, la velocidad a la que se comunican el microprocesador y la RAM,
a esta frecuencia, se usan memorias SDRAM de menos de 10 ns. PC100 se refiere a
la especificación técnica de Intel para la memoria SDRAM de 100 MHz, sólo se
presenta en forma de módulos DIMM. La memoria La memoria SDRAM (Synchronous
Dynamic RAM)
Arquitectura de computadoras Los DIMM son módulos de memoria, pequeñas placas
alargadas donde se soldan los chips de RAM (del tipo que sean) para manejarlos
más cómodamente. La diferencia de los DIMM frente a otros módulos (como los
SIMM) es que son más largos (unos 13 cm frente a 10,5) y tienen más contactos
eléctricos (168 frente a 72), además de dos ranuras para facilitar su correcta
colocación. DIMM: Dual In line Memory Module perfil del socket Muescas para las
“asas” del socket La memoria
Las memorias DDR2 Las memorias DDR2 son una versión mejorada de las memorias
DDR , que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la
velocidad de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de
reloj se realicen cuatro transferencias. Operan tanto en el flanco alto del
reloj como en el bajo, Arquitectura de computadoras La Memoria
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