sábado, 29 de mayo de 2010

LA MEMORIA RAM



HISTORIA

La denominación “de Acceso aleatorio” surgió para diferenciarlas de las memoria de acceso secuencial, debido a que en los comienzos de la computación, las memorias principales de las computadoras eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas). Es frecuente pues que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de una computadora, pero actualmente la denominación no es precisa.

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. Antes que eso, las computadoras usaban relés y líneas de retardo de varios tipos construidas con tubos de vacío 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 Kilobyte, 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 tenia un desempeño mayor que la memoria de núcleos.

MEMORIA RAM REGISTRADA

Es un tipo de módulo usado frecuentemente en servidores y equipos especiales. Poseen integrados que se encarga de repetir las señales de control y direcciones . Las señales de reloj son reconstruidas con ayuda de un integrado PLL que está en el módulo mismo. Las señales de datos pasan directamente del bus de memoria a los integrados de memoria DRAM.

Estas características permiten conectar múltiples módulos de memoria (más de 4) de alta capacidad sin que haya perturbaciones en las señales del controlador de memoria, haciendo posible sistemas con gran cantidad de memoria principal (8 a 16 GB). Con memorias no registradas, no es posible, debido a los problemas surgen de sobrecarga eléctrica a las señales enviadas por el controlador, fenómeno que no sucede con las registradas por estar de algún modo aisladas.

Entre las desventajas de estos módulos están el hecho de que se agrega un ciclo de retardo para cada solicitud de acceso a una posición no consecutiva y por supuesto el precio, que suele ser mucho más alto que el de las memorias de PC. Este tipo de módulos es incompatible con los controladores de memoria que no soportan el modo registrado, a pesar de que se pueden instalar físicamente en el zócalo. Se pueden reconocer visualmente porque tienen un integrado mediano, cerca del centro geométrico del circuito impreso, además de que estos módulos suelen ser algo más altos.

MEMORIA DE ACCSESO ALEATORIO

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. Existe una memoria intermedia entre el procesador y la RAM, llamada cache, pero ésta sólo es una copia (de acceso rápido) de la memoria principal almacenada en los módulos de RAM.

Se trata de una memoria de estado sólido tipo DRAM en la que se puede tanto leer como escribir información. Se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. Se dicen "de acceso aleatorio" porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible.

TECNOLOGIAS DE MEMORIA

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 decidió por las tecnologías síncronas, ya que permiten construir integrados que funcionen a una frecuencia mayor a 66 Mhz (en la actualidad (2009) alcanzaron los 1333 Mhz).

SDR SDRAM

Memoria síncrona, con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se presentan en módulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium II y en los Pentium III , así como en los AMD K6, AMD Athlon K7 y Duron. Está muy extendida la creencia de que se llama SDRAM a secas, y que la denominación SDR SDRAM es para diferenciarla de la memoria DDR, pero no es así, simplemente se extendió muy rápido la denominación incorrecta. El nombre correcto es SDR SDRAM ya que ambas son memorias síncronas dinámicas. Los tipos disponibles son:

PC100: SDR SDRAM, funciona a un máx. de 100 MHz.

PC133: SDR SDRAM, funciona a un máx. de 133 MHz.

DDR SDRAM

Memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos. Los tipos disponibles son:

PC2100 ó DDR 266: funciona a un máx de 133 MHz.

PC2700 ó DDR 333: funciona a un máx de 166 MHz.

PC3200 ó DDR 400: funciona a un máx de 200 MHz.

SDRAM DDR2

Las memorias DDR 2 son una mejora de las memorias DDR, que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos. Los tipos disponibles son:

PC2-4200 ó DDR2-533: funciona a un máx de 266 MHz.

PC2-5300 ó DDR2-667: funciona a un máx de 333 MHz.

SDR3 ADRAM

Considerado el sucesor de la actual memoria estándar DDR 2, DDR 3 promete proporcionar significantes mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo. Los módulos DIMM DDR 3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR 2; sin embargo, los DIMMs son físicamente incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca.

RDRAN

Memoria de gama alta basada en un protocolo propietario creado por la empresa Rambus, lo cual obliga a sus compradores a pagar regalías en concepto de uso. Esto ha hecho que el mercado se decante por la memoria DDR de uso libre, excepto algunos servidores de grandes prestaciones y la consola PlayStation 3. Se presenta en módulos RIMM de 184 contactos.

RELACION CON EL RESTO DE SISTEMA

Diagrama de la arquitectura de un ordenador.

Dentro de la jerarquía de memoria la RAM se encuentra en un nivel después de los registros del procesador y de las caches. Es una memoria relativamente rápida y de una capacidad media: en la actualidad, es fácil encontrar memorias con velocidades de más de 1 Ghz y capacidades de hasta 8 GB. La memoria RAM contenida en los módulos, se conecta a un controlador de memoria que se encarga de gestionar las señales entrantes y salientes de los integrados DRAM. Algunas señales son las mismas que se utilizan para utilizar cualquier memoria: Direcciones de las posiciones, datos almacenados y señales de control.

El controlador de memoria debe ser diseñado basándose en una tecnología de memoria, por lo general soporta solo una, pero existen excepciones de sistemas cuyos controladores soportan dos tecnologías (por ejemplo SDR y DDR o DDR1 y DDR2), esto sucede en las épocas de entrada de un nuevo tipo de RAM. Los controladores de memoria en sistemas como PC y servidores se encuentran embebidos en el llamado "North Bridge" o dentro del mismo procesador y son los encargados de manejar la mayoría de información que entra y sale del procesador.

DETECCION Y CORRECCION DE ERRORES


Existen dos clases de errores en los sistemas de memoria, las fallas que son daños en el hardware y los errores provocados por causas fortuitas. Los primeros son relativamente fáciles de detectar, los segundos al ser resultado de eventos aleatorios, son más difíciles de hallar. En la actualidad la confiabilidad de las memorias RAM frente a los errores, es suficientemente alta como para no realizar verificación sobre los datos almacenados, por lo menos para aplicaciones de oficina y caseras. En los usos más críticos, se aplican técnicas de corrección y detección de errores basadas en diferentes estrategias:

La técnica del bit de paridad consiste en guardar un bit adicional por cada byte de datos, y en la lectura se comprueba si el número de unos es par (paridad par) o impar (paridad impar), detectándose así el error.

Una técnica mejor es la que usa ECC, que permite detectar errores de 1 a 4 bits y corregir errores que afecten a un sólo bit esta técnica se usa sólo en sistemas que requieren alta fiabilidad.

Por lo general los sistemas con cualquier tipo de protección contra errores tiene un costo más alto, y sufren de pequeñas penalizaciones en desempeño, con respecto a los sistemas sin protección. Para tener un sistema con ECC o paridad, el chipset y las memorias debe tener soportar esas tecnologías. La mayoría de placas base no poseen soporte.

Para los fallos de memoria se pueden utilizar herramientas de software especializadas que realizan pruebas integrales sobre los módulos de memoria RAM. Entre estos programas uno de los más conocidos es la aplicación Memtest86+ que detecta fallos de memoria.

MAXIMA CAPACIDAD DE UNA MEMORIA RAM

La nueva tecnología (HP 8 GB DDR3 1333 MHz)

Ventajas: Mas rapidez en nuestro ordenador

Desventajas: No la puede soportar cualquier placa madre






EL PROCESADOR



El procesador (CPU, Central Processing Unit ), es el cerebro del ordenador. Permite el procesamiento de información numérica, es decir, información ingresada en formato binario, así como la ejecución de instrucciones almacenadas en la memoria. Esta formado por componentes extremadamente pequeños como transistores, diodos, resistencias, condensadores entre otros.

SU FUNCIONAMIENTO

El procesador (denominado CPU, es un circuito electrónico que funciona a la velocidad de un reloj interno, gracias a un cristal de cuarzo que, sometido a una corriente eléctrica, envía pulsos, denominados "picos". La velocidad de reloj (también denominada ciclo), corresponde al número de pulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz)

REGISTRO

Cuando el procesador ejecuta instrucciones, la información se almacena en forma temporal en pequeñas ubicaciones de memoria local de 8, 16, 32 o 64 bits, denominadas registros.

INSTRUCCIONES

Una instrucción es una operación elemental que el procesador puede cumplir. Las instrucciones se almacenan en la memoria principal, esperando ser tratadas por el procesador. Las instrucciones poseen dos campos:

código de operación: acción que el procesador debe ejecutar

código operando: define los parámetros de la acción. El código operando depende a su vez de la operación. Puede tratarse tanto de información como de una dirección de memoria.

REGISTROS MAS IMPORTANTES

EL REGISTRO ACUMULADOR (ACC), que almacena los resultados de las operaciones aritméticas y lógicas

EL REGISTRO DE ESTADO (PSW, Processor Estado: Word o Palabra de Estado del Procesador),se deja constancia de algunas condiciones que se dieron en la última operación realizada y que habrán de ser tenidas en cuenta en operaciones posteriores. Por ejemplo, en el caso de hacer una resta, tiene que quedar constancia de si el resultado fue cero, positivo o negativo.

EL REGISTRO DE INSTRUCCIÓN (RI), que contiene la instrucción que está siendo procesada actualmente.

EL CONTADOR ORDINAL (OC o PC por Program Counter, Contador de Programa), que contiene la dirección de la siguiente instrucción a procesar.

EL REGISTRO DEL BÚFER, que almacena información en forma temporal desde la memoria.

PARTES DEL PROCESADOR

UNIDAD DE CONTROL, es la encargada de supervisar la secuencia de las operaciones que deben realizarse para ejecutar una instrucción.

UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA, es la encargada de realizar todas las operaciones que transforman los datos, en especial operaciones matemáticas como la suma y la resta, y lógicas como la negación y la afirmación.

REGISTRO, es donde se almacenan los datos más importantes durante la ejecución de las instrucciones; incluye el registro contador (indica qué instrucción sigue), el registro de instrucción (tiene la instrucción que se está ejecutando), el registro acumulador (donde se guardan resultados intermedios) y el registro de estado (que guarda avisos: si el resultado es cero, si es negativo, etc.

MEMORIA CACHE

Es un área de trabajo donde se almacenan grupos de datos que se usan muy frecuentemente evitando así tener que pedirlos a la memoria principal, esta memoria se comunica directamente con la memoria principal, evitando el bus general por lo que es más rápida. Su capacidad va desde 512 Kb hasta 4Mb.

Este componente se halla instalado en una tarjeta de circuitos impresos llamada tarjeta madre y que se encuentra dentro de una caja o gabinete metálico que es el que regularmente vemos y al que conocemos como CPU.



PROCESADOR MAS USADO

Hasta ahora los procesadores Intel 4 son los mas usados en el mundo ya que se le puede trucar mas sistemas y componentes, la estabilidad de su tarjeta siempre es recomendable.
Ahora se han escuchado rumores que esta a la moda el AMD para PC
es cierto que se han oido demandas de que este procesador es muy lento e inusuable para los nootebooks. .

EL ULTIMO PROCESADOR

El ultimo procesador que ha salido al mercado es el Intel® Core™ i7

Extraordinariamente rápido.

Gracias a una tecnología multi-núcleo inteligente y más rápida que aplica la capacidad de proceso allí donde es más necesaria, los nuevos procesadores Intel® Core™ i7 ofrecen un avance increíble en rendimiento para PCs. Es la familia de procesadores más rápida que existe para equipos de sobremesa.


LAS SUBCATEGORIAS PROCESADORES

INTEL Celeron D

INTEL Pentium Dual Core

INTEL Core2 Dúo

INTEL Core2 Quad

INTEL Core i5

INTEL Core i3

INTEL Core i7

PROCESADOR PARA PORTATIL

AMD Sempron

AMD Athlon 64 Dual Core

AMD Athlon II X2

AMD Athlon II X4

AMD Phenom II

AMD Athlon II X3