La memoria de acceso aleatorio es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. Es el área de trabajo para la mayor parte del software de un computador.1Existe una memoria intermedia entre el procesador y la RAM, llamada cache, pero ésta sólo es una copia (de acceso rápido) de la memoria principal (típicamente discos duros) almacenada en los módulos de RAM.
MODULOS SIMM: Formato usado en computadores antiguos. Tenían un bus de datos de 16 o 32 bits
MODULOS DIMM: Usado en computadores de escritorio. Se caracterizan por tener un bus de datos de 64 bits.
MODULOS SO-DIMM: Usado en computadores portátiles. Formato miniaturizado de DIMM.
SO-DIMM y MicroDIMM.
Son formatos de memoria patra Laptops. Los sub Notebooks emplean MicroDIMM.
Existen versiones de RamBus llamadas SORIMM.
DRAM
Es un tipo de memoria dinamica 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.
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.
FUNCIONAMIENTO
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.
EDO-RAM (Extended Data Output RAM)
Lanzada en 1995 y con tiempos de accesos de 40 o 30ns suponía una mejora sobre su antecesora la FPM. La EDO, también es capaz de enviar direcciones contiguas pero direcciona la columna que va utilizar mientras que se lee la información de la columna anterior, dando como resultado una eliminación de estados de espera, manteniendo activo el buffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura.
BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM)
Fue la evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM, fue presentada en 1997. Era un tipo de memoria que usaba generadores internos de direcciones y accedía a mas de una posición de memoria en cada ciclo de reloj, de manera que lograba un desempeño un 50% mejor que la EDO. Nunca salió al mercado, dado que Intel y otros fabricantes se decidieron por esquemas de memoria sincrónicos que si bien tenían mucho del direccionamiento MOSTEK, agregan funcionalidades distintas como señales de reloj.
SDRAM
Es una memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM) que tiene una interfaz síncrona. Tradicionalmente, la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM) tiene una interfaz asíncrona, lo que significa que el cambio de estado de la memoria tarda un cierto tiempo, dado por las características de la memoria, desde que cambian sus entradas. En cambio, en las SDRAM el cambio de estado tiene lugar en el momento señalado por una señal de reloj y, por lo tanto, está sincronizada con el bus de sistema del ordenador. El reloj también permite controlar una máquina de estados finitos interna que controla la función de "pipeline" (segmentación) de las instrucciones de entrada. Esto permite que el chip tenga un patrón de operación más complejo que la DRAM asíncrona, que no tiene una interfaz de sincronización
Las SDRAM son ampliamente utilizadas en los ordenadores, desde la original SDRAM y las posteriores DDR (o DDR1), DDR2 y DDR3. Actualmente se está diseñando la DDR4 y se prevé que estará disponible en 2012.
La latencia SDRAM no es intrínsecamente inferior (más rápido) que la DRAM asincrónica. De hecho, SDRAM temprana fue algo más lenta que estalló contemporáneas EDO DRAM debido a la lógica adicional. Los beneficios de la memoria intermedia interna SDRAM provienen de su capacidad para las operaciones de intercalar a los bancos múltiples de la memoria, lo que aumenta el ancho de banda efectivo.
Hoy en día, prácticamente todas las SDRAM se fabrica de acuerdo con las normas establecidas por la JEDEC, una asociación de la industria electrónica que adopta los estándares abiertos para facilitar la interoperabilidad de los componentes electrónicos. JEDEC ha adoptado formalmente su SDRAM estándar primero en 1993 y posteriormente aprobado normas SDRAM, incluyendo los de DDR, DDR2 y DDR3 SDRAM.
SDR SDRAM
Originalmente conocido simplemente como SDRAM, SDRAM tipo de datos solo puede aceptar un comando y la transferencia de una palabra de datos por ciclo de reloj. Las frecuencias de reloj típicas son 100 y 133 MHz. Chips están hechos con una variedad de tamaños de bus de datos (el más común 4, 8 ó 16 bits), pero los chips son generalmente montados en módulos DIMMs de 168-pines que leen o escriben 64 (non-ECC) o 72 (ECC) de bits a la vez.
El uso del bus de datos es complejo y requiere un controlador de memoria DRAM complejo. Esto es porque los datos escritos en la memoria DRAM deben ser presentadas en el mismo ciclo que escribir un comando, pero lee producir una salida de 2 o 3 ciclos después de que el comando de lectura. El controlador de memoria DRAM debe asegurarse de que el bus de datos nunca se requiere de una escritura y lectura, al mismo tiempo.
Típico SDRAM SDR velocidades de reloj de 66, 100 y 133 MHz (períodos de 15, 10, y el 7,5 ns). Frecuencias de reloj de hasta 150 MHz estaban disponibles para los entusiastas del rendimiento.
DDR-SDRAM
son del mismo tamaño que los DIMM de SDRAM, pero con más conectores: 184 pines en lugar de los 168 de la SDRAM normal.
Además, para que no exista confusión posible a la hora de instalarlos (lo cual tendría consecuencias sumamente desagradables), los DDR tienen 1 única muesca en lugar de las 2 de los DIMM "clásicos".
Evidentemente, resulta una lástima, pero tampoco podemos culpar a los fabricantes: los nuevos pines son absolutamente necesarios para implementar el sistema DDR, por no hablar de que se utiliza un voltaje distinto y que, sencillamente, tampoco nos serviría de nada poder instalarlos, porque necesitaríamos un chipset
RDRAM
es un tipo de memoria síncrona, conocida como Rambus DRAM. Éste es un tipo de memoria de siguiente generación a la DRAM en la que se ha rediseñado la DRAM desde la base pensando en cómo se debería integrar en un sistema.
El modo de funcionar de estas memorias es diferente a las DRAM, cambios producidos en una serie de decisiones de diseño que no buscan solo proporcionar un alto ancho de banda, sino que también solucionan los problemas de granularidad y número de pins. Este tipo de memoria se utilizó en el sistema de videojuegos Nintendo 64 de Nintendo y otros aparatos de posterior salida.
Características RDRAM
Una de las características más destacable dentro de las RDRAM es que su ancho de palabra es de tan sólo 16 bits comparado con los 64 a los que trabajan las SDRAM, y también trabaja a una velocidad mucho mayor, llegando hasta los 400Mhz. Al trabajar en flancos positivos y negativos, se puede decir que puede alcanzar unos 800 MHz virtuales o equivalentes; este conjunto le da un amplio ancho de banda. Por eso, a pesar de diseñarse como alternativa a la SDR SDRAM, se convirtió en competidora de la DDR SDRAM.
SLDRAM
es una DRAM fruto de un desarrollo conjunto y, en cuanto a la velocidad, puede
representar la competencia más cercana de Rambus. Su desarrollo se lleva a cabo por un grupo de 12 compañías
fabricantes de memoria. La SLDRAM es una extensión más rápida y mejorada de la arquitectura SDRAM que amplía el
actual diseño de 4 bancos a 16 bancos. El ancho de banda de SLDRAM es de los más altos 3.2GB/s y su costo no
seria tan elevado.
FPM DRAM
Memoria en modo paginado, el diseñomás comun de chips de RAM dinámica. El acceso a los bits de memoria se realiza por medio de coordenadas, fila y columna. Antes del modo paginado, era leido pulsando la fila y la columna de las líneas seleccionadas. Con el modo pagina, la fila se selecciona solo una vez para todas las columnas (bits) dentro de la fila, dando como resultado un rápido acceso. La memoria en modo paginado tambien es llamada memoria de modo Fast Page o memoria FPM, FPM RAM, FPM DRAM. El término "fast" fué añadido cuando los más nuevos chips empezaron a correr a 100 nanoseconds e incluso más.
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 (no se descargan). Sin embargo, sí son memorias volátiles, es decir que pierden la información si se les interrumpe la alimentación eléctrica.
CARACTERISTICAS
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 mejor 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 ordenadores personales.
Frecuencia de reloj y potencia
El consumo electrico de una SRAM varía dependiendo de la frencuencia 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 una frecuencia baja, tienen un consumo muy bajo, del orden de micro-vatios.
TIPOS DE SRAM
SRAM no volátiles
Las SRAM no volatines presentan un funcionamiento estándar SRAM, con la salvedad de que guardan los datos cuando se interrumpe la alimentación electrica, salvaguardando información crítica. Se utilizan en situaciones donde la conservación de los datos es crucial y el uso de baterías no es posible.6
SRAM asíncrona
Las SRAM asíncronas están disponibles en tamaños desde 4Kb hasta 32Mb.7 Con un tiempo rápido de acceso, son adecuadas para el uso en equipos de comunicaciones, como switches, routers, teléfonos IP, tarjetas DSLAM, y en electrónica de automoción.
SRAM asíncrona
Las SRAM asíncronas están disponibles en tamaños desde 4Kb hasta 32Mb.7 Con un tiempo rápido de acceso, son adecuadas para el uso en equipos de comunicaciones, como switches, routers, teléfonos IP, tarjetas DSLAM, y en electrónica de automoción.
EDRAM
significa "incrustado DRAM", Un condensador Basado en memoria dinámica de acceso aleatorio generalmente integrados en el mismo morir o en el mismo paquete como el principal ASIC o procesador, A diferencia de los módulos de DRAM externa y transistor Basado en SRAM normalmente se utiliza para caches.
Incorporación de permisos mucho más amplia autobuses y mayores velocidades de operación, y debido a la densidad mucho más alta de memorias DRAM en comparación con SRAM, mayores cantidades de memoria potencialmente pueden ser utilizados. Sin embargo, la diferencia en los procesos de fabricación que la integración en el chip difícil, por lo que varios han muere a envasar en un chip, elevando los costos. Los últimos acontecimientos superar esta limitación mediante el uso de estándares CMOS proceso para la fabricación de EDRAM, como en 1T-SRAM.
eDRAM se utiliza en IBM Power7 procesador[1] y en muchos consolas de juegos, Incluido el PlayStation 2, PlayStation Portable, Nintendo GameCube, Wii, Zune HD, iPhone, Y Xbox 360.
ESDRAM
Este tipo de memoria es apoyado por ALPHA, que piensa utilizarla en sus futuros sistemas. Funciona a 133MHz y alcanza transferencias de hasta 1,6 GB/s, puediendo llegar a alcanzar en modo doble, con una velocidad de 150MHz hast 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 ALPHA, VLSI, IBM y DIGITAL.
VRAM
Video Random Access Memory (VRAM) es un tipo de memoria RAM que utiliza el controlador gráfico para poder manejar toda la información visual que le manda la CPU del sistema. 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. Por esta razón también se clasifica como Dual-Ported.
En un principio (procesadores de 8 bits) se llamaba así a la memoria sólo accesible directamente por el procesador gráfico, debiendo la CPU cargar los datos a través de él. Podía darse el caso de equipos con más memoria VRAM que RAM (como algunos modelos japoneses de MSX2, que contaban con 64 KB de RAM y 128 KB de VRAM).
SGRAM
Es un tipo especializado de SDRAM para adaptadores gráficos. Agrega mejoras como bit masking (escribir en un bit específico sin afectar a otros) y block write (rellenar un bloque de memoria con un único color). A diferencia de la VRAM y la WRAM, SGRAM es de un solo puerto. De todas maneras, puede abrir dos páginas de memoria como una, simulando el doble puerto que utilizan otras tecnologías RAM.
Tiene mejores características que las FPM, EDO, VRAM, WRAM y SDRAM.
Las SGRAM y las SDRAM se volvieron los tipos de DRAM más populares a finales de los 90 y principios del año 2000.
SORIMM
El SORIMM es un subsistema de memoria de uso general y de alto rendimiento, aplicable para un amplio rango de aplicaciónes incluyendo memoria de computadoras, computadoras móviles "delgadas y livianas", sistemas de redes y otras aplicaciones donde se requiera anchura de banda alta y baja latencia.
Características Principales
Módulo SORIMM
• SORIMM de 160-pines.
• Frecuencia de operación de 600 / 700 / 800 Mhz.
• Voltaje de operación de 2.5V.
• Cada RDRAM tiene 32 bancos, para un total de 512, 384, 256, 192, 128 ó 128 bancos en cada módulo de 256MB, 192MB, 128MB, 96MB ó 64MB, respectivamente.
• Condiciones de baja energía y regeneración automática de consumo bajo.
• Soporta al SPD (Detección de Presencia en Serie).
• Conductores comunes separados RAS y CAS para una mayor eficiencia
Los chips de memoria son pequeños rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o contactos. La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o los discos duros, es que la RAM es muchísimo más rápida, y que se borra al apagar el ordenador, no como éstos.
El interior de cada chip se puede imaginar como una matriz o tabla en la cual cada celda es capaz de almacenar un bit. Por tanto, un bit se puede localizar directamente proporcionando una fila y una columna de la tabla. En realidad, la CPU identifica cada celda mediante un número, denominado dirección de memoria. A partir de una dirección se calcula cuál es la fila y columna correspondiente, con lo que ya se puede acceder a la celda deseada. El acceso se realiza en dos pasos: primero se comunica la fila y después la columna empleando los mismos terminales de conexión. Obviamente, esta técnica –denominada multiplexado– permite emplear menos terminales de conexión para acceder a la RAM, lo que optimiza la relación entre el tamaño del chip y la capacidad de almacenamiento.
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