LA MEMORIA RAM

Clasificación funcional de las memorias

Subtopic

Clasificación de memorias

Con respecto a la forma de acceso a los datos podemos clasificar las memorias como:

- Memorias de acceso aleatorio (RAM),

- Memorias de acceso secuencial (SAM),

- Memorias de acceso directo (DAM),

- Memorias de contenido direccionable (CAM) (también conocido como memoria asociativa).

Tiempo de acceso - intervalo de tiempo entre el instante de solicitud de datos de lectura/escritura y el instante en el que se ha completado la entrega de los datos o su almacenamiento se inicia.

Clasificación de memorias de acceso aleatorio

Memoria de acceso aleatorio - el tiempo de acceso a cualquier pieza de información es independiente de la ubicación física de los datos. El tiempo de acceso es constante.

Las Memorias de acceso aleatorio puede ser clasificada como (fig. 1):7

- Memorias de lectura-escritura (normalmente conocida como RAM)

- Memorias de sólo lectura (ROM).

Dentro de las memorias de acceso aleatorio de sólo lectura distinguimos:

Memorias de acceso aleatorio véase http://www.youtube.com/watch?v=xdnNk6ylnrs

Las celdas de memoria de acceso aleatorio estático (SRAM) se componen de un biestable flip- flop conectado a la circuitería interna por dos transistores de acceso. (Figura 2a). Cuando no se

accede a la celda, los dos transistores permanecen cerrados, manteniendo el dato capturado en el flip-flop de una forma estable, permitiendo así el almacenamiento de datos y por lo tanto, a diferencia de las memorias RAM dinámicas, no existe la necesidad de actualizar periódicamente el contenido de la memoria. Los esquemas de una celda real de memoria SRAM de un bit se muestran en la figura 2 b (MOS y bipolar).

Para hacer posible la escritura de datos en la celda SRAM será necesario activar la línea SEL y proporcionar un bit de información y su inversa en los inputs D y D’ respectivamente.

La operación de lectura requiere la activación de la línea SEL. El bit de datos estará disponible en la línea D.

Pros y contras:

- Más rápido y consumen menos que las memorias DRAM,

- Más caro (6 transistores por celda).

Celda de memoria

Los diferentes tipos de celdas SRAM se basan en el tipo de carga utilizada en el convertidor elemental de la celda flip-flop. Actualmente, existen tres tipos de celdas de memoria SRAM:

• La celda 4T (cuatro transistores NMOS y dos resistencias poly load) - Fig 3. El tipo más común de celdas SRAM se compone de cuatro transistores NMOS y de dos resistencias de poli- carga. Este diseño recibe el nombre celda SRAM 4T. Dos de los transistores NMOS actúan de transistores de paso. Los otros dos actúan de pull-downs de los inversores flip-flop. Las cargas de los inversores consisten en una gran resistencia de polisilicio. Las celdas 4t poseen varias limitaciones. Éstas incluyen el hecho de que cada una de ellas posee una corriente fluyendo en una resistencia (por ejemplo, las SRAM poseen una corriente en reposo muy elevada), la celda es sensible al ruido y a los errores débiles debido a la posesión de una resistencia tan alta, y además estas celdas no son tan rápidas como las 6T.

• La celda 6T (seis transistores: cuatro transistores NMOS y dos transistores PMOS) - Fig 4. Un diseño de celda diferente que elimina las limitaciones anteriores es el uso de un flip-flop CMOS. En este caso, la carga se sustituye por un transistor PMOS. Esta celda SRAM se compone de seis transistores, un transistor NMOS y PMOS un transistor por cada inversor, además de dos NMOS transistores conectados a la línea de fila. Esta configuración se denomina

una celda 6T. Esta celda ofrece mejores prestaciones eléctricas (velocidad, inmunidad al ruido, corriente en reposo) que una estructura de 4T.

La principal desventaja de esta celda es su gran tamaño.

• La celda TFT (cuatro transistores NMOS y dos cargas de llamadas TFT) - Fig 5. Los fabricantes han tratado de reducir la corriente que fluye en la resistencia de carga de una celda 4T. Como resultado, los diseñadores han desarrollado una estructura para cambiar, durante el funcionamiento, las características eléctricas de la resistencia de carga mediante el control del canal de un transistor. Esta resistencia está configurada como un transistor PMOS y recibe el nombre de transistor de película fina (TFT). Se forma mediante la deposición de varias capas de polisilicio por encima de una superficie de silicio. La estructura fuente/canal/drenaje se forma en la carga de polisilicio.

Configuración

Como se muestra en la Figura 6, las SRAM se pueden clasificar en cuatro categorías principales: asíncronas, síncronas, especiales y no volátiles.

Fig. 6 Resumen de los tipos de SRAM

SRAM asíncronas

La figura 7 muestra un diagrama de bloques funcional y la configuración típica de los pines de una SRAM asíncrona. La memoria se gestiona mediante tres señales de control. Una señal es la de chip seleccionado o chip activado (chip select (CS) o chip enable (CE)) que sirve para activar o desactivar el chip. Cuando el chip es desactivado, la parte permanece en stand-by (consumo mínimo de corriente) y los outputs permanecen en un estado de alta impedancia. Otra señal es la

de salida activada (output enable (OE)) que controla las salidas (datos válidos o alta impedancia). En tercer lugar, existe la señal de escritura habilitada (write enable(WE)) que permite seleccionar un ciclo de lectura o de escritura.

Fig.7 SRAM Típica - diagrama de bloques lógicos

Nota: para obtener más información, consulte el material adicional SRAM TECHNOLOGY.pdf

Memorias de acceso aleatorio dinámicas (DRAM)

Las memorias de acceso aleatorio dinámicas se caracterizan por poseer una serie de desventajas (relacionadas con la necesidad de regenerar la información) así como por poseer una tecnología relativamente compleja. No obstante, debido a la relativamente pequeña superficie por bit con respecto a las memorias estáticas, este tipo de memorias ocupan una posición líder en el mercado de memorias. El área topológica de este tipo de memorias es de 6 a 10 veces menor que el empleado por las memorias SRAM, lo que conduce a una relación precio por bit 3 o 4 veces mejor.

El diagrama de bloques de las memorias de acceso aleatorio dinámicas no difiere del de las memorias estáticas. Como ya se mencionó, la principal diferencia consiste en el tipo de celda de memorización. En el inicio de su desarrollo, las DRAM empleaban 4 transistores, y celdas de memorización de 3 transistores (fig 8).

- No hay restricciones en las proporciones del dispositivo

- Las lecturas no son destructivas

- El valor que se almacena en el nodo X cuando se escribe un “1”=VWWL-VTn

Fig.8. Celda DRAM de 3 transistores

Con el aumento de la capacidad de las memorias se impuso el uso de la celda de memorización de un transistor. Para la formación de celdas de memorización, se emplea normalmente un transistor de canal N, aunque en ocasiones se pueden utilizar transistores de canal P.

Cada celda DRAM de un bit utiliza un condensador MOS para el almacenado de datos. Debido a que los condensadores tienen pérdidas, se necesita refrescar el contenido de la memoria periódicamente (por lo general una vez en T = 0,5 ÷ 2 ms).

Figura 9. Celda DRAM de 1 transistor

El transistor T, después de una señal desde el bus de direcciones WL, conecta su área superficial con el bit-bus BL a través de su canal. Cada ciclo de lectura/escritura se inicia con un periodo preparatorio, durante el cual la capacitancia del bit bus CBL se carga hasta llegar a un nivel intermedio VDD:

Vlow>Cs

debido a que Cbl, la capacidad total del bit bus, une unas cuantas decenas de celdas y que Cs no puede ser muy grande ya que esto llevaría a incrementar el tamaño de las celdas. Como resultado para la lectura y la regeneración se impone la utilización de bit buses con un alto grado de reacción a potenciales pequeños- algunas decenas de milivoltios- así como el uso de amplificadores de alta sensibilidad. En el momento que tiene lugar la lectura, la información también se viola mientras la capacidad del condensador de memorización se reduce hasta un grado inadmisible comparado con la capacitancia del bit bus.

Por lo tanto se impone la regeneración periódica. Para las celdas de memorización de las modernas DRAM domina la siguiente relación:

La figura 10 muestra el corte transversal de una celda de un transistor plano con polisilicio doble, en el papel de estructura capacitiva, formado a partir de un bus de poli-silicio, aislado del sustrato por una delgada capa de óxido de silicio.

Figura 10. Estructura de celda 1-T DRAM

Para esta celda es característico tener un bajo valor de capacidad, lo que la convierte en inadmisible para una grande DRAM. Las celdas de memorización tridimensionales son típicas para ello (Ejemplos de tales celdas son la celda ce capacitancias apiladas y las celdas de capacitancia de foso.

Observaciones celda DRAM

- 1T DRAM requiere un amplificador de detección para cada línea de bits, debido a la redistribución de carga en la lectura/salida.

- Las celdas de memoria DRAM tienen configuración single-ended en contraste con las celdas de SRAM.

- La lectura/salida de la celda DRAM 1T es destructiva; las operaciones de lectura y refresco son necesarias para el funcionamiento correcto.

- A diferencia de la celda 3T, la celda 1T requiere de la presencia de una capacidad adicional que debe ser explícitamente incluida en el diseño.

- Al escribir un “1” en una celda DRAM, se pierde una tensión de umbral. Esta pérdida de carga puede eludirse aplicando bootstrapping a las líneas de información hacia un valor mayor que Vdd.

Figura 11. Celdas avanzadas 1T DRAM

Memorias de sólo lectura

Uno de los principales tipos de memoria que se utiliza en los ordenadores son las llamadas memorias de sólo lectura o abreviando ROM. ROM es un tipo de memoria que normalmente sólo se puede leer, en oposición a la memoria RAM que pueden ser de lectura o escritura. Hay dos razones principales por las que las memorias de sólo lectura son utilizadas en los PC: Permanencia: Los valores almacenados en la memoria ROM están siempre ahí, si el equipo está encendido o no. La ROM se puede quitar del PC, almacenarla por un período indefinido de tiempo, y luego reemplazarla, y los datos que contiene seguirán ahí. Por esta razón, se llama de almacenamiento no volátil. Un disco duro es también no volátil, por la misma razón, pero las RAM normales no lo son.

Seguridad: El hecho de que la ROM no puede ser fácilmente modificada proporciona una medida de seguridad contra cambios accidentales (o malicioso) de su contenido. Por ejemplo no es posible encontrar virus que infecten verdaderas memorias ROM; simplemente no es posible. (Es técnicamente posible mediante EPROM borrables, aunque en la práctica nunca se ha visto).

La memoria de sólo lectura es más comúnmente utilizado para almacenar los programas a nivel de sistema que queremos tener a disposición del PC en todo momento. El ejemplo más común es el programa BIOS del sistema, que se almacena en una memoria ROM llamada BIOS ROM. Hay diversas variantes de la memoria ROM que pueden ser cambiadas en determinadas circunstancias; estos tipos podrían considerarse como “memorias de sólo lectura, en general”.

:^) Los siguientes son los diferentes tipos de ROM con una descripción de su capacidad de modificación relativa:

 ROM: Una ROM normal se construye a partir de la lógica cableada, codificada en el mismo silicio, de esta forma está configurada la mayor parte de un procesador. Está diseñado para

realizar una función específica y no puede ser cambiado. Esto es inflexible y así las memorias ROM sólo se utilizan generalmente para la elaboración de programas estáticos (que no cambian a menudo) y producidos en masa.

 ROM programable (PROM): Este es un tipo de ROM que ser programada utilizando un equipo especial; puede ser escrita, pero solamente una vez. De hecho, a la programación de una PROM se le llama también grabado, como al grabar un CD-R, siendo comparable en términos de flexibilidad.

 ROM programable y borrable (EPROM): Un EPROM es una ROM que se puede borrar y reprogramar. Se instala una pequeña ventana de cristal en la parte superior del paquete ROM, a través del cual se puede ver el chip que contiene la memoria. Utilizando una luz ultravioleta de una específica frecuencia a través de la ventana durante un periodo específico de tiempo, borrará la EPROM y permitirá que se vuelva a programar nuevamente. Obviamente esto es mucho más útil que una PROM normal, pero requiere la posesión de la luz de borrado.

 ROM programable y borrable eléctricamente (EEPROM): El siguiente nivel de capacidad de borrado es la EEPROM, la cual se puede borrar bajo control de software. Este es el tipo más flexible de las ROM, y se utiliza hoy día para la contención de programas BIOS. Cuando se escucha que se hace referencia a una “flash BIOS” o actualizar la BIOS mediante “flashing”, esto hace referencia a reprogramar la BIOS EEPROM mediante un software especial. En este caso estamos prácticamente borrando la línea que separa lo que es sólo lectura, pero hay que recordar que esta reescritura tiene lugar una vez al año o así, comparado con la memoria de reescritura (RAM) en la cual la reescritura tiene lugar en muchas ocasiones muchas veces por segundo.

Nota: Una de las cosas que a veces confunde a la gente es que, dado que la memoria RAM es la contraria de la ROM (ya que RAM es de lectura y escritura y la ROM es de sólo lectura), y como RAM significa "memoria de acceso aleatorio", se tiende a creer que la memoria ROM no es de acceso aleatorio. Esto no es cierto; cualquier ubicación puede ser leída de la ROM en cualquier orden, por lo que este tipo de memoria es de acceso aleatorio. RAM recibe este nombre porque antes las memorias de lectura y escritura eran de acceso secuencial, y no permitían el acceso aleatorio.

Por último, otra característica de la ROM, en comparación a la memoria RAM, es que es mucho más lenta, utiliza típicamente el doble del tiempo de acceso que necesitan las memorias RAM o más. Esta es una razón por la que el código de la ROM BIOS se suele copiar a memoria RAM para mejorar el rendimiento al arrancar el PC.

Producción de memorias ROM

Hay dos tipos de máscara programable ROM que dominan en la práctica la producción :

- Fotomáscaras programables por medio de las cuales se define la superficie activa (ver fig.12).

- Fotomáscaras programables con las que se definen los orificios de contacto.

En el primer caso el contenido de la celda de memorización (0 o 1 lógicos) se define mediante las siguientes opciones: si existe una subentrada delgada de óxido (transistor activo) en la correspondiente estructura del transistor o formando una capa gruesa de óxido entre la fuente y el drenaje (transistor pasivo). Los transistores con una subentrada de óxido delgada tienen una tensión de umbral baja y se activan en el envío de la señal de dirección. Los transistores con óxido grueso poseen una mayor tensión de umbral y permanecerá abierta y en el input del

amplificador leerá un “1” lógico.

Figura 12. Memorias con máscaras programables constantes, se utiliza la máscara como zona activa.

Cuando se programa una ROM mediante fotomáscara de contacto, se define la conexión del bit bus metálico al drenador del transistor y la fuente del transistor se conecta al bus de difusión de tierra. Si hay un transistor con un contacto abierto en la intersección de las direcciones seleccionadas y los buses digitales, se abrirá y referenciará a tierra el bus digital. Ya que el bus de difusión referenciado a tierra tiene una resistencia elevada y como no es posible hacerlo largo, entonces en la construcción de la memoria a cada bus de 8 a 10 bits se le incluye un bus de tierra adicional.

La disponibilidad de un bus de metal adicional conduce a aumentar el área topológica de la celda en la programación con una foto-máscara de contacto. Así, para el proceso tecnológico CMOS de norma topológica de 0,25 µm la superficie de la celda de memorización reservada en la fotomáscara para la zona activa es de 1 µm y la correspondiente para la fotomáscara de orificios de contacto es de 1.5 µm.

Independientemente de que el área topológica de una ROM programada con orificios de contacto es mayor, ésta posee la ventaja de que la escritura constante en un cierto tipo de memoria se lleva a cabo en una de las últimas etapas del proceso topológico. Esto permite reducir el tiempo transcurrido desde la recepción del pedido hasta su realización. Apreciándose un aumento considerable de esta ventaja en las memorias de gran volumen realizadas en multicapas metálicas, donde la programación puede llevarse a cabo a través de aberturas de contacto o también entre los niveles de metalización.

Memorias PROM y su programación

Por medio de procesos tecnológicos adicionales (evaporación de película delgada de níquel- cromo y

foto-litografía) para cada una de las celdas de estas memorias, se crea una resistencia de capa fina (fusible). El proceso de escritura consiste en el envío de impulsos de corriente programables con un valor, mayor que el valor para el que la resistencia ha sido programada y

quemándolo al correspondiente bus de direcciones se desconecta. Las memorias PROM se producen normalmente con tecnología bipolar. Como alternativa a quemar resistencias, ya que es posible el uso de diodos de ruptura. Este tipo de memorias ha reducido la densidad de información y la tecnología complicada. El área relativa de tales celdas es aproximadamente 4 veces más grande que el área de las celdas ROM de máscara programable. La cuota de mercado de las PROM se ha reducido debido a las memorias reprogramables y actualmente tiende a desaparecer.

EPROM

Esta clase de memorias posee una serie de características positivas tanto de las memorias de operación como de las memorias constantes. Su similitud con las memorias constantes radica en su independencia de la energía, y de la misma manera que las de operación, pueden ser escritas muchas veces. A diferencia de las memorias de operación, las reprogramables necesitan un mayor tiempo para eliminar la información antigua y para escribir la nueva, estos procesos pueden durar desde milisegundos hasta decenas de minutos.

El uso de memorias de máscara programable es económicamente provechoso para grandes series de producción mientras que para circuitos con una escritura pero sin embargo con series cortas es mucho más útil el uso de ciertos tipos de memorias reprogramables.

La principal estructura de memorización en las memorias reprogramables es el transistor MOS con compuerta flotante. Teniendo en cuenta la forma de supresión de la información y la estructura del transistor de memorización, las memorias reprogramables pueden ser clasificadas en tres grupos básicos: memorias constantes programables eléctricamente (EPROM), memorias constantes reprogramables eléctricamente (EEPROM) y memorias flash.

Fig. 13 muestra el diagrama y la estructura de una celda EPROM.

Figura 13. Representación esquemática y estructura de una celda EPROM

Además de la compuerta de control también contiene una segunda compuerta aislada a partir del polisilicio (compuerta flotante), que se forma sobre una capa de óxido muy delgada encima de la zona entre la fuente y el drenador. El proceso de escritura de información se lleva a cabo por medio de una inyección de electrones calientes en la puerta flotante que genera una rotura por avalancha en el drenador.

El bus de dirección se forma por la compuerta de control en el proceso de escritura del “0” lógico, se aplica un voltaje de gran amplitud (Uds>4V y Ugs = 8V en las memorias, realizado por la tecnología de 0.25μm) en el drenador y en el bus de direcciones. Como consecuencia, una corriente de unos 0,5 mA fluye entre la fuente y el drenador. Parte de los electrones en el canal obtienen suficiente energía para atravesar la capa de óxido e ir a parar a la compuerta flotante.

Las pérdidas de carga de la compuerta flotante son muy lentas (decenas de años) debido a las buenas propiedades de aislamiento de la lámina de óxido, que rodea la compuerta. La carga acumulada en la compuerta incrementa el voltaje de umbral.

El voltaje del bus de direcciones en modo lectura se selecciona con una amplitud tal que el transistor con carga negativa acumulada en la compuerta flotante permanece cerrado, mientras el transistor sin carga se abre.

Eliminar datos se realiza mediante luz ultra-violeta a través de la barrera de potencial de la capa fina de óxido hacia el sustrato semiconductor. El número de ciclos programación/borrado es limitado (100 ÷ 1000 ciclos). Para muchas aplicaciones las memorias EPROM son programadas solo una vez. Para este tipo de aplicaciones los módulos EPROM son montados en paquetes de plástico estándar sin ventana.

EEPROM

Eliminar datos en las memorias EEPROM se lleva a cabo eléctricamente. Esto ocurre al canalizar los portadores de carga a través de la capa fina de óxido. Fig. 14 muestra la construcción de este tipo de estructuras de memorización.

Figura 14. Representación esquemática de la estructura de una celda EEPROM con transistor como estructura de memorización.

La canalización de electrones tiene lugar en la zona activa cónica situada encima del drenador. La aplicación de un fuerte campo eléctrico a través del túnel de óxido (10 MV/cm) causa el llamado canal Fowler-Nordheim (FN). La reducción del voltaje de umbral del transistor se obtiene presentando un pulso de gran amplitud (12 ÷ 15 V) así el potencial de la compuerta de control se restaura. La celda se elimina aplicando voltajes inversamente polarizados, causando un flujo de electrones hacia la compuerta flotante y mediante la reconstruyendo el alto voltaje de umbral del transistor de memorización. Después de un largo periodo de ciclos de escritura/borrado se observa una reducción en la diferencia entre los niveles bajo y el del voltaje de umbral. Este límite de número de ciclos de escritura/borrado es de alrededor de 105.

Es característico de las EEPROM que la información, procedente de cada transistor tiene que ser eliminada por separado. Debido a la necesidad de un acceso individual a cada celda, las EEPROM tienen menor densidad de información que las EPROM.

Memorias Flash

En las memorias flash toda la memoria o sectores individuales pueden ser eliminados simultáneamente. Dos tipos diferentes de memorias flash pueden distinguir: con estructura EPROM o con EEPROM. En el primer tipo el proceso de escritura se lleva a cabo mediante el efecto de electrones calientes, y el borrado se lleva a cabo mediante túnel FN. En las memorias flash EEPROM los procesos de escritura y borrado se logran por el mecanismo de túnel FN. La diferencia entre la creación de memorias EEPROM estándar y memorias flash radica en la arquitectura y en la estructura de la celda de memorización. Los productores de memorias flash garantizan más de 104 ciclos de escritura/borrado.

El incremento de la densidad de información contenido en las memorias flash se obtiene reduciendo las normas topológicas además de con el uso de la tecnología STI. Otra aproximación sería el uso de celdas multinivel (MLC). En este tipo de celda la reducción topológica se logra mediante diferentes cantidades de cargas en la puerta flotante para cada una de las cuatro posibles combinaciones de dos bits que pueden ser presentadas.

Figura 15. Ejemplos de aplicación de las memorias flash

Otros tipos de RAM

Memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM)

Con este nombre nos referimos a cualquier tipo de memoria en la que no pierde la información cuando el equipo se apaga. A excepción de las memorias ROM, NVRAM también incluye memorias de acceso aleatorio volátil convencionales con batería de soporte como las memorias de la BIOS (Basic Input Output System).

RAM Ferroeléctricas- FRAM

FRAM – la celda de memorización se basa en el estado de polarización de un condensador ferroeléctrico. En este tipo de condensadores se utilizan como dieléctrico materiales dipolares- cristales Perovskita. Después de aplicarles un campo eléctrico, estos cristales se polarizan. Manteniendo el estado de polarización incluso al eliminar el campo eléctrico. Dicho dieléctrico únicamente se despolariza al aplicársele un campo eléctrico en la dirección opuesta.

La celda FRAM moderna se compone de un único transistor y de un solo condensador siendo muy parecida a una celda DRAM. Durante el proceso de lectura se le aplica un campo eléctrico al condensador y la corriente que circula a través de la celda es percibida por un amplificador de lectura. La información en la celda tiene que ser reescrita después de cada lectura. Debido a la alta constante dieléctrica del dieléctrico utilizado, la densidad de carga en una celda FRAM es mucho mayor que la que existe en una DRAM, lo que permite diseñar celdas con menor superficie. El número de ciclos de escritura/lectura de las FRAM es de 1010 a 1012.

Memorias con acceso secuencial

Este tipo de memorias se realizan en el formato de registros de desplazamiento estáticos o dinámicos. La información es escrita y guardada en celdas conectadas en serie (Fig. 15).

Figura 16. Estructura general de un registro de desplazamiento

Cada celda de memorización del registro de desplazamiento consta de dos partes (1 y 2), las cuales imponen el uso de dos señales de choque para la información de entrada y de salida. Estas celdas se usan porque la introducción de información nueva y la entrega de información antigua se lleva a cabo en diferentes partes de la celda. Con la llegada de la señal F1 se transfiere información desde zona de salida de cada celda de memorización hacia la zona de entrada de la celda siguiente. Con la llegada de la siguiente señal F2 se transfiere información desde la parte de entrada de la celda a su parte de salida.

Los registros de desplazamiento estáticos contienen en cada una de sus celdas un disparador con una entrada separada para los impulsos de choque. Las señales de choque pueden ser paradas sin pérdida de información. Los registros de desplazamiento dinámicos contienen un condensador MOS como celda de memorización así se necesita una carga de regeneración en el condensador. La regeneración de datos escritos se consigue por la constante presentación de señales de choque entre el output y el input del registro de desplazamiento.

Los registros del tipo FIFO (First In, First Out) también encuentran aplicación. A pesar de las similares formas de transmisión y entrega de información, existen diferencias entre los registros de desplazamiento anteriormente descritos y los registros de desplazamiento tipo FIFO. En los registros de desplazamiento FIFO las señales de choque son reemplazadas por dos funciones de señal diferentes. La primera de ellas permite la introducción de datos nuevos en la memoria, mientras que la segunda permite la visualización de la información guardada. Estas señales son independientes una de la otra y pueden poseer frecuencias diferentes. En los registros FIFO la información, introducida en las primeras celdas de memorización, es inmediatamente transferida a través de todas las celdas libres y es escrita en aquella celda vacía más próxima a la celda de salida. Después de entregar la señal, permitiendo la visualización de la información, los datos de la última celda son leídos, mientras los datos de las otras celdas se desplazan una celda hacia el output. De este modo el tiempo para mantener la señal entre el input y el output del dispositivo se ve reducido.

Debido a la alta competencia ejercida por las SRAM y DRAM, la aplicación de memorias de acceso secuencial se ha estrechado. Aplicaciones típicas para esta clase son la elaboración de memorias, que están construidas como parte de circuitos integrados extra-grandes (microprocesadores, memorias), así como la elaboración de terminales de vídeo.

Memorias de contenido direccionable

Las memorias de contenido direccionable (CAM) también conocidas como memorias asociativas, son un tipo de memorias de ordenador que se utilizan en aplicaciones que requieren una alta velocidad de búsqueda. Tales memorias responden con un estatus “hit” o “falta de hit” a un vector de datos (patrón) dado en su entrada. La búsqueda consiste en la comparación de todas las palabras almacenadas en la memoria con el patrón dado. La palabra de máscara que indica todos los bits esenciales también tiene que ser tenida en consideración. Si la búsqueda finaliza con “hit” una de las palabras que cumpla es copiada en el buffer de salida. La palabra que haya sido se determina por el multiply match resolver (MMR).

CAM/SAM

Aplicaciones de CAM.

Enrutamiento y conmutación de dispositivos en los que se requiere la resolución rápida de direcciones de recipientes de datos.

CPU y memorias caché de la unidad de disco.

Unidad de Disco Duro (HDD)

Es un tipo de memoria de dispositivo mecánico en la cual los datos son codificados en forma de impulsos magnéticos en bandejas cubiertas con materiales ferromagnéticos magnetizables. El típico HDD está formado por: motores lineales y motores paso a paso, cabezales de lectura- escritura, bandejas y controlador de disco. El controlador incluye una unidad central de proceso, memorias RAM y ROM y circuitos amplificadores de datos. La comunicación entre la CPU y el HDD requiere de transmisiones de datos, comandos (hacia los registros apropiados del controlador del HDD) y palabras de estado.

Organización física de los discos:

Cabezal - se corresponde con uno de los lados de un plato; pista - zona circular del

plato donde los datos son almacenados;

sector - fragmento de pista, que es la parte más pequeña de datos que

se puede leer o escribir en el disco; cilindro - un conjunto de pistas con el mismo número pertenecientes a diferentes bandejas.

Organización física de un disco

Capacidad del disco = nº

_cabezales*nº _pistas* nº_sectores*512[B]

Estructura de una pista de un disco:

S (BOT) - 11 bytes 00h, D1 - 0A1FCh, Z1 - 12 bytes 0FFh, S - 10 bytes 00h, D3 - 5EA1h, ID

- Dirección sector ID: Byte 1 - número de pista, byte 2 - Número cabezal, byte 3 - Número sector, byte 4 - Estado del sector (sector no válido, sustitución del sector en el área de repuesto), ECC-1, 2 - byte de código de corrección de errores (corrección de hasta 11 errores), Z2 - 5 bytes 00h, D4 - 5EA1h, DATA – 512 bytes, Z3 - 3 bytes 00h y de 17 bytes 0FFh, Z4 - cerca. 93 bytes 00h.

Los campos de pista restantes desempeñan las siguientes funciones: S – cabezal controlador del campo de sincronización; D1, D2, D3 y D4 - firmas que indican el comienzo de las partes específicas de una pista, Z1, Z3 – huecos de compensación de las variaciones en la velocidad de rotación de la bandeja. Esta estructura se determina durante el formateo de bajo nivel.

Durante el proceso de fabricación de los discos se comprueban los sectores no válidos (dañados). Cada disco contiene en su pista -1 la lista de sectores no válidos. Esta lista se llama Grown Error List (GEL).

Existen una gran variedad de herramientas que permiten visualizar la GEL del disco. Cada pista contienes un área de repuesto para reemplazar los sectores dañados. Por lo tanto los sectores

dañados de una pista pueden ser reemplazados con una operación simple de omisión de sector. Este tipo de operación es transparente para los sistemas operativos.

Los códigos de corrección de errores (ECC) – constituyen una protección adicional para el almacenaje de datos en sectores y permiten corregir hasta 11 bits dañados.

CD-ROM

En los discos compactos (CD) se utiliza una pista en espiral para almacenar los datos. Los datos son almacenados como una serie de hendiduras microscópicas (“pits” hoyos, fosos) que causan una interferencia destructiva a una luz láser causándole una reducción de intensidad al rayo reflejado.

La densidad lineal de datos es constante, lo que significa que la velocidad de rotación del disco es lineal. Tal enfoque requiere de circuitos de lectura/escritura más complicados. La pista se divide en sectores que almacenan 2352 bytes cada uno. Los primeros 12 bytes contienen datos de sincronización y los siguientes cuatro un cabezal de sector. Los siguientes 2kB están predestinados para almacenar datos de usuario y a continuación tenemos: 4 bytes de códigos CRC, 8 bytes rellenos con ceros y 278 bytes de ECC.

Características CD-ROM:

Más lentos que un disco duro

Los datos son codificados grabando hendiduras en

miniatura en una superficie reflectora de la luz; leídos por láser. Pueden almacenar hasta 650MB de datos.

La transferencia de datos máxima de un CD-ROM se expresa en múltiples de 150KB/s 4X --> 600KB/s

20X --> 3000KB/s

Componentes de un reproductor de CD

Disco de vídeo digital DVD

Nuevo CD-ROM mejorado; más pequeño, con hendiduras más densas, dos capas de hendiduras grabadas en el mismo disco. Los DVD pueden contener hasta 27GB de datos.

Discos ópticos de alta densidad

Actualmente existen dos tecnologías principales: HD (High Definition) DVD (Toshiba y NEC) y Blue-Ray o BD (Sony). Ambas utilizan un haz láser azul-violeta de 405nm de longitud de onda. La diferencia en la longitud es un prerrequisito para la alta capacidad, que tanto BR como HD-DVD ofrecen. Existen tecnologías que utilizan formatos combinados para hacerlos compatibles con el DVD convencional (Imágenes 2ª y 3ª)

(El 20 de julio de 2010, el equipo de investigación de Sony y la Universidad japonesa de Tohoku anunciaron el desarrollo conjunto de un láser azul-violeta, el cual ayudará en la creación de discos Blu-ray con un capacidad de 1 TB (doble capa). Para comparar el primer láser azul, inventado en 1996, con los primeros discos prototipo que llegaron cuatro años después, consultar: http://en.wikipedia.org/wiki/Blu-ray_Disc )

HVD (disco holográfico versátil)

El disco holográfico versátil (HVD) es una tecnología de disco óptico desarrollado por HVD Alliance entre abril de 2004 y mediados de 2008, en la que se pueden almacenar hasta varios

terabytes de datos en un disco óptico de 10 cm de diámetro. La reducción del radio implica una reducción de costes y de materiales empleados. Estos discos emplean una técnica conocida como holografía colineal - en la cual dos láseres, uno rojo y otro verde-azul, se combinan en un único haz. El láser verde-azul lee los datos codificados como crestas de interferencias en una capa holográfica cerca de la superficie del disco, mientras que el láser rojo se utiliza para leer información para el servomecanismo de una capa tradicional de CD de aluminio situada debajo, la cual se usa para controlar la posición de la cabeza de lectura sobre el disco, de forma similar a la información de cabeza, pista y sector utilizada en un disco duro convencional (en un CD o DVD esta información está intercalada entre los datos).

Se emplea una capa de espejo dicroico entre las dos capas anteriores para permitir el paso del láser rojo y reflejar el láser verde-azul, lo cual impide que se produzcan interferencias debidas a la refracción de este haz en los huecos de la capa inferior, técnica que supone un avance con respecto a otras técnicas de almacenamiento holográfico que, o bien sufrían demasiadas interferencias o simplemente carecían por completo de información servomecánica, lo cual las hacía incompatibles con la tecnología actual de CD y DVD.

Estructura de un disco holográfico versátil Estructura del Disco versátil holográfico 1. Láser de escritura/lectura verde (532nm)

2. Láser de posicionamiento y direccionamiento rojo (650nm) 3. Holograma (datos)

4. Capa de policarbonato

5. Capa fotopolimérica (la capa que contiene los datos) 6. Capas de distancia

7. Capa dicroica (reflectante de la luz verde)

8. Capa reflectiva de aluminio (reflectante de la luz roja) 9. Base transparente

P. PIT

(Para más información véase: http://en.wikipedia.org/wiki/Holographic_Versatile_Disc)

RAUL DE JESUS BARREIRO GONZALEZ

Parámetros generales de la memoria:

Subtopic

PARAMETROS CARACTERISTICOS

PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS

Frecuencia: Nos indica el número de operaciones que puede realizar por segundo.

Se mide en Hz. 1 MHz = 1 millón de operaciones/s.

1GHz=1000MHz.

Velocidad de transferencia: Cantidad de información transferida en un segundo.

Se mide en MB/s.

V= frecuencia (MHz) x 8 bytes

Actualmente el bus de datos por el que viaja la información de la memoria es de 64 bits=8 Bytes.

Latencia CAS: es el tiempo de espera entre el acceso a un dato y el comienzo de la transferencia.

Se mide en ciclos de reloj.

Ej: CL2

A veces nos podemos encontrar la notación x-x-x-x.

El primer número corresponde a la Latencia CAS.

Capacidad: medida en GB o MB

Subtopic

3.1. Ampliación del número de bits de la palabra de memoria

Se trata de formar una memoria de 2n * (m * k) bits a partir de chips de 2n * m bits

El esquema general se muestra en la siguiente figura. Simplemente se disponen en paralelo k chips de 2n * m bits al que llegarían las mismas líneas de dirección y control. Cada chip aportaría m líneas de datos a la palabra de la memoria total.

R/W m

k • m

Ejemplo: Diseño de una memoria de 1K * 8 bits a partir de módulos (chips) de 1K * 2 bits;

3.2. Ampliación del número de palabras de memoria

Se trata de formar una memoria de 2n * m* N bits a partir de chips de 2n * m bit, es decir, aumentar el número de palabras manteniendo la misma longitud de palabra.

El esquema general se muestra en la siguiente figura. La nueva memoria tendrá n + k líneas de dirección. Se disponen N=2k chips en paralelo a los que se llevan las mismas m líneas de datos, las mismas n líneas de dirección menos significativas y la misma línea de lectura/escritura (R/W). Las k líneas de dirección más significativas se decodifican para activar con cada salida del decodificador el selector de chip (SC) de cada uno de los N=2k chips.

R/W m

bus de datos

Ejemplo: Diseño de una memoria de 4K * 8 bits con módulos de 1K * 8 bits;

3.3. Ampliación de la longitud y el número de palabras de memoria

En este caso ampliaríamos en primer lugar el número de líneas de datos (longitud de palabra) y con los bloques resultantes diseñaríamos una memoria con mayor número de palabras.

3.4. Ubicación en el espacio de direcciones.

Dado un espacio de direcciones dn-1, dn-2,...,d1, d0 y una memoria de capacidad 2m palabras(m

 n)se trata de hallar la función lógica de selección (SC) que ubique a la memoria en un segmento de direcciones consecutivas Di,...Dj, así como las señales locales de dirección de la memoria.

dn-1 dn-2. d1 d0

D0 0 0 ... 0 0

D1 0 0 ... 0 1

D2 0 0 ... 1 0

D3 0 0 ... 1 1

. .

Memoria

. 2m palabras

D2n-1 1 1 ... 1 1

Debe cumplirse que Dj – Di + 1 = 2m

Bus de direcciones Direcciones locales

Si la memoria debe ocupar posiciones consecutivas, las líneas menos significativas del bus de direcciones se conectarán con las líneas de direcciones locales de la memoria:

ld0

ld1 =

= d0

ldm-2 .

dm-2

ldm-1 = dm-1

La función de selección será una función booleana de las señales del bus de direcciones:

SC = fb(dn-1, dn-2,...,d1, d0)

Ejemplo: Ubicar una memoria de 8 palabras en un espacio de 4 líneas de dirección (d3,d2,d1,d0).

Ubicación 1: a partir de la dirección 5 (0101)

ld2 ld1 ld0

00 01 11 10

d3 d2 d0 d3 d2 d1 d3 d1 d0 d3 d2

Ubicación 2: a partir de la dirección 4 (0100)

ld2 ld1

ld0 d3

d3 d2 d3 d2

00 01 11 10

Ubicación 3: a partir de la dirección 0 (0000)

ld2 ld1 ld0

00 01 11 10

Ubicación 4: a partir de la dirección 8 (1000)

ld2 ld1 ld0

00 01 11 10

11 d2

Conclusión: la función de selección es más simple cuanto más alineado se encuentre el bloque de memoria en el espacio de direcciones. La máxima alineación la tendremos cuando se cumpla que:

dirección inicial mod 2n = 0

Es decir, el resto de dividir la dirección inicial por el tamaño de bloque es igual a 0.

Caso de módulos con más de un selector

Se simplifica la lógica global de selección, pero hay que descomponer la función en un producto.

Ejemplo: ubicación 2 (anterior)

función de selección: SC = d2 • d3 + d2 • d3

que en forma de producto resulta:

SC = (d2 + d3) • (d2 + d3)

ld2

ld1

ld0

datos

3.4.1. Decodificación parcial y total

Cuando se generan las funciones de selección de varios bloques de memoria o puertos de E/S que han de ubicarse en el espacio de direcciones tiene que evitarse siempre que una dirección sea asignada a más de una posición de memoria o registro de E/S. En caso contrario el resultado de las operaciones de lectura/escritura puede resultar incierto. Sin embargo, no es necesario que a una posición de memoria o registro le corresponda sólo una dirección. En algunos casos, para simplificar la decodificación, y siempre que no se vaya a utilizar totalmente el espacio disponible, se puede realizar una decodificación parcial.

Ejemplo:

Ubicación en un espacio de direcciones de 12 líneas d11, d10,...,d1, d0 (212 = 4.086 = 4K) de un bloque de RAM de 2K y un puerto de E/S de 4 registros.

000

7FF

800

FFF

La RAM la hemos decodificado completamente, en cambio el puerto de E/S presenta una decodificación parcial, ya que hemos utilizado 2K del espacio disponible para ubicar tan sólo 4 palabras. Esto significa que los 4 registros presentan múltiples direcciones cada uno (exactamente 512):

R0 800 804 808 80C ...

R1 801 805 809 80D ...

R2 802 806 80A 80D ...

R3 803 807 80B 80F ...

Decodificación en placa

A15

Decodificación en bus (back plane)

A12

A13 A14 A15

3.5. Disposición de los módulos de memoria

3.5.1. SIMM (Single In-line Memory Module).

Un SIMM típico consta de varios chips de DRAM instalados en una pequeña placa de circuito impreso (PCB) que se fija verticalmente a través de un conector a la placa del sistema. Los SIMMs disponen de varios formatos y número de contactos. Una de las ventajas de la memoria SIMM es la posibilidad de instalar gran cantidad de memoria en un área reducida. Algunos SIMMs de 72 contactos contienen 20 ó más chips de DRAM; 4 de estos SIMMs contienen, pues, 80 ó más chips de DRAM. Ocupan un área de 58 cm2 , mientras que si los chips se instalaran horizontalmente en la placa del sistema ocuparían 135 cm2.

3.5.2. DIMM (Dual In-line Memory Module).

Los módulos de memoria DIMM, al igual que los SIMMs, se instalan verticalmente en los conectores de expansión. La diferencia principal estriba en que en los SIMMs los contactos de cada fila se unen con los contactos correspondientes de la fila opuesta para formar un solo contacto eléctrico; mientras que en los DIMMs los contactos opuestos permanecen eléctricamente aislados para formar dos contactos independientes.

4. Detección y corrección de errores.

4.1. Códigos detectores de errores

Para la detección de errores simples en dispositivo de memoria se suelen utilizar los bits de paridad. Es decir, se amplía en 1 la longitud de palabra para almacenar en las operaciones de escritura la paridad total (par o impar) de la palabra. En las operaciones de lectura se comprueba si se mantiene la paridad convenida. Las detecciones de fallos de la memoria se suelen traducir en excepciones (interrupciones) del sistema.

4.2. Códigos correctores de errores (Hamming)

El código de Hamming permite la corrección de un error simple. El dato a transmitir de m bits de longitud se amplía con k bits de paridad, suficientes para codificar la posición de un posible bit erróneo en el mensaje completo de m + k bits. Es decir, deberá cumplirse que 2k – 1  m + k.

Nº de bits del dato Nº de bits de paridad Nº total de bits Incremento porcentual

8 4 12 50 %

16 5 21 31,25 %

32 6 38 18,75 %

64 7 71 10,94 %

128 8 135 6,25 %

256 9 265 3,52 %

Ejemplo

Supongamos que la longitud de palabra de la memoria es m = 8.

Los datos de m = 8 bits

(d8, d7, d6, d5, d4, d3, d2, d1)

los ampliamos con k = 4 bits de paridad (C8, C4, C2, C1)

para formar un mensaje de m + k = 12 bits

(m12, m11, m10, m9, m8, m7, m6, m5, m4, m3, m2, m1).

Los bits de paridad Ci ocupan las posiciones en el mensaje correspondientes a las potencias de 2, es decir la 1, 2, 4 y 8 (de aquí el subíndice i).

Con los bits (C8, C4, C2, C1) se codifican todas las posiciones del mensaje (12), es decir: (C8, C4, C2, C1) = 0 0 0 1 = 1 en decimal para m1, ...

(C8, C4, C2, C1) = 1 1 0 0 = 12 en decimal para m12,

de manera que cuando se produzca un error simple (complementación de un bit) en el bit mj del mensaje, (C8, C4, C2, C1) sea igual a j en decimal.

Es decir, Ci deberá recoger la paridad de todos los mj que tengan Ci = 1 en su codificación, incluido el propio Ci:

d8 d7 d6 d5

C8 d4 d3 d2

C4 d1

C1 datos

paridades

m12 m11 m10 m9 m8 m7 m6 m5 m4 m3 m2 m1 mensaje

1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 C8

1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 C4

0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 C2

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 C1

d8 d8

d7

d6

d5

d4

d3

d2

= C8

= C4

d7 d6

d5 d4

d4 d3

d2 d1

d1 = C2

= C1

El sistema de memoria deberá generar en la escritura los bits de paridad Ci para almacenarlos junto a los bits de datos

Supongamos que el dato escrito es: d8 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 = 1001 1101

Los bits de paridad para el código de Hamming valdrán:

Función F:

C8 = d8d7d6d5 = 1  0  0  1 = 0

C4 = d8d4d3d2 = 1  1  1  0 = 1

C2 = d7d6d4d3d1 = 0  0  1  1  1 = 1

C1 = d7d5d4d2d1 = 0  1  1  0  1 = 1

En la lectura se generará de nuevo los bits de paridad con el bloque F’ a partir de los bits de datos leídos de memoria. El bloque F’ responde a la misma función lógica que F. Supongamos que en la lectura se produce un error simple en d5, es decir, escribimos un 1 y hemos leído un 0, el valor de F’ será:

Función F’:

C’8 = d’8d’7d’6d’5 = 1  0  0  0 = 1

C’4 = d’8d’4d’3d’2 = 1  1  1  0 = 1

C’2 = d’7d’6d’4d’3d’1 = 0  0  1  1  1 = 1

C’1 = d’7d’5d’4d’2d’1 = 0  0  1  0  1 = 0

Para detectar la existencia de un error simple y su posición (para poderlo corregir) comparamos (Comparador COMP) los bits de paridad generados en la lectura, C’i con los almacenados en la escritura, Ci:

Comporador COMP:

C’’8 = C8  C’8 = 0  1 = 1 C’’4 = C4  C’4 = 1  1 = 0 C’’2 = C2  C’2 = 1  1 = 0 C’’1 = C1  C’1 = 1  0 = 1

Si el resultado de la comparación es C’’8 C’’4 C’’2 C’’1 = 0 0 0 0 significa que no se ha producido error. Si se ha producido un error, los Ci’’ codificarán su posición.

En nuestro ejemplo el resultado de la comparación vale

C’’8 C’’4 C’’2 C’’1 = 1 0 0 1 = 9 (decimal)  el bit m9 del mensaje ha fallado, es decir el bit de datos d5

Para corregir el error decodificamos su posición, es decir, los Ci’’ (decodificador DEC), con lo que disponemos de una línea individual para cada posible posición de error.

Con cada una de estas líneas podemos controlar la inversión o no de la correspondiente línea de datos di’ leída de memoria, según que se haya producido o no error en dicha línea. Para la inversión controlada de estas líneas utilizamos una etapa de puertas XOR.

En la siguiente figura aparece el esquema completo de la memoria tolerante a un fallo simple y el proceso de corrección del fallo que hemos supuesto en el ejemplo

d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8

Direcciones

R/W

1001 1101

error

1000 1101

0111

1 1

0 0

COMP 0

DEC 8

Ausencia de error

Corrector

4 d1

5 d2

6 d3

7 d4

0 d5

1 d6

2 d7

3 d8

F’ = F

5. Memoria entrelazada.

Para aumentar el ancho de banda de una memoria principal se puede descomponer en módulos con accesos independientes, de manera que se pueda acceder simultáneamente a una palabra de cada uno de los módulos.

Existen diferentes elementos de diseño en una memoria modular, siendo el orden del entrelazado de las direcciones uno de los principales. Básicamente existen dos tipos de entrelazado para el espacio de direcciones de una memoria: entrelazado de orden superior y entrelazado de orden inferior.

5.1. Entrelazado de orden superior

Mp = 2n palabras

Se divide Mp en 2m módulos de 2n-m palabras

Ejemplo: Para n = 5 y m = 2 tendríamos una distribución de direcciones de manera que las consecutivas irán en el mismo módulo:

5.2. Entrelazado de orden inferior

Ejemplo: Para n = 5 y m = 2 el entrelazado de orden inferior produciría una distribución de direcciones de manera que las consecutivas irán en módulos diferentes:

Dir.módulo

módulo

Dir.módulo

módulo

Dir.módulo

módulo

Dir.módulo

módulo

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 2 0 0 0 1 1 3

0 0 1 0 0 4 0 0 1 0 1 5 0 0 1 1 0 6 0 0 1 1 1 7

0 1 0 0 0 8 0 1 0 0 1 9 0 1 0 1 0 10 0 1 0 1 1 11

0 1 1 0 0 12 0 1 1 0 1 13 0 1 1 1 0 14 0 1 1 1 1 15

1 0 0 0 0 16 1 0 0 0 1 17 1 0 0 1 0 18 1 0 0 1 1 19

1 0 1 0 0 20 1 0 1 0 1 21 1 0 1 1 0 22 1 0 1 1 1 23

1 1 0 0 0 24 1 1 0 0 1 25 1 1 0 1 0 26 1 1 0 1 1 27

1 1 1 0 0 28 1 1 1 0 1 29 1 1 1 1 0 30 1 1 1 1 1 31

5.3. Memoria entrelazada con organización S

La organización S (Sencilla) utiliza entrelazado de orden inferior, accediendo simultáneamente, con la misma dirección local, a la misma palabra de cada uno de los módulos

Módulos

2 -1

. M1

Salida

5.4. Memoria entrelazada con organización C

Definición de los tipos memorias

Subtopic

Tipos de memoria:

La memoria RAM

La más importante es la denominada memoria RAM (Random Access Memory), ya que nuestra computadora no podría funcionar sin su existencia.

En la RAM se guarda distinto tipo de información, desde los procesos temporales como modificaciones de archivos, hasta las instrucciones que posibilitan la ejecución de las aplicaciones que tenemos instaladas en nuestra PC.

Por tal motivo, es utilizada constantemente por el microprocesador, que accede a ella para buscar o guardar temporalmente información referente a los procesos que se realizan en la computadora.

Dentro de las memorias RAM existen distintos tipos de tecnologías que se diferencian principalmente por su velocidad de acceso y su forma física. Entre ellas encontramos las DRAM, SDRAM, RDRAM, entre otras.

Las denominadas DRAM (Dynamyc Random Acces Memory) han sido utilizadas en las computadoras desde los primeros años de la década de los 80's, y aún en la actualidad continúan utilizándose. Se trata de uno de los tipos de memorias más económicas, aunque su mayor desventaja está relacionada con la velocidad de proceso, ya que es una de las más lentas, lo que ha llevado a los fabricantes a modificar su tecnología para ofrecer un producto mejor.

En cuanto al tipo de tecnología SDRAM, derivada de la primera, comenzó a comercializarse a finales de la década de los 90's, y gracias a este tipo de memoria se lograron agilizar notablemente los procesos, ya que puede funcionar a la misma velocidad que la motherboard a la que se encuentra incorporada.

Por su parte, la tecnología RDRAM es una de las más costosas debido a su complejidad de fabricación, y sólo se utilizan en procesadores grandes, tales como los Pentim IV y superiores.

Otra de las diferencias entre las distintas memorias RAM se halla en el tipo de módulo del que se trate, que pueden ser SIMM (Single in line Memory Module), DIMM (Double Memory Module) y RIMM (Rambus in line Memory Module), dependiendo de la cantidad de pines que contenga y del tamaño físico del módulo.

La memoria ROM

Además de la memoria RAM, las computadoras trabajan con la memoria denominada ROM, Read Only Memory, que como su nombre lo indica se trata de una memoria sólo de lectura, ya que la mayoría de estas memorias no pueden ser modificadas debido a que no permiten su escritura.

La memoria ROM viene incorporada a la motherboard y es utilizada por la PC para dar inicio a la BIOS, lo cual es básicamente un programa que posee las instrucciones adecuadas para guiar a la computadora durante el arranque.

Memoria RAM

Entre sus funciones, la BIOS comienza con el proceso denominado POST (Power On Self Test) durante el cual inspeccionará todo el sistema para corroborar que todos sus componentes funcionan adecuadamente para dar lugar al arranque.

Para ello, la BIOS consulta un registro en el que se halla toda la información referente al hardware que tenemos instalado en nuestra PC, para comprobar que todo se encuentre en orden. Dicho registro es denominado CMOS Setup.

Si bien mencionamos que en muchos casos la memoria ROM no puede ser modificada, en la actualidad gran cantidad de motherboards incorporan nuevos modelos de ROM que permiten su escritura, para que el usuario pueda realizar cambios en la BIOS con el fin de mejorar su funcionamiento.

La diferencia fundamental que existe entre la memoria RAM y la ROM radica en la velocidad, ya que la ROM al tratarse de un tipo de memorial secuencial necesita recorrer todos los datos hasta hallar la información que está buscando, mientras que la RAM trabaja de manera aleatoria, lo que hace que acceda a la información específica de manera directa.

Este factor hace que la velocidad de la RAM sea notablemente superior. Asimismo, la capacidad de ésta es mayor a la de la memoria ROM, y a diferencia de esta última, la RAM no viene integrada al motherboard, lo que permite que el usuario pueda expandir la cantidad de memoria RAM de su PC.

La memoria caché

Otro de los tipos de memoria utilizados por las computadoras es la denominada SRAM, más conocida como memoria Caché.

Tanto el procesador como el disco rígido y la motherboard poseen su propia memoria caché, que básicamente resguarda distintas direcciones que son utilizadas por la memoria RAM para realizar diferentes funciones, tales como ejecutar programas instalados en la PC.

El proceso que realiza la memoria caché es guardar las ubicaciones en el disco que ocupan los programas que han sido ejecutados, para que cuando vuelvan a ser iniciados el acceso a la aplicación logre ser más rápido.

Existen tres tipos de caché diferentes:

- El caché L1 que se encuentra en el interior del procesador y funciona a la misma velocidad que éste, y en el cual se guardan instrucciones y datos.

- El caché L2 que suelen ser de dos tipos: interno y externo. El primero se encuentra dentro de la motherboard, mientras que el segundo se halla en el procesador pero de manera externa, lo que lo hace más lento que el caché L1.

- El caché L3 que sólo vienen incorporado a algunos de los microprocesadores más avanzados, lo que resulta en una mayor velocidad de procesos.

La memoria de Swap

En algunas computadoras, sobre todo en aquellas que poseen sistema operativo Microsoft Windows o Linux, también encontraremos la denominada memoria virtual o de Swap.

Este tipo de memoria, que funciona de manera similar a la caché, es creada por Windows o Linux para ser utilizada exclusivamente por el sistema operativo. En el caso de Linux esta denominada memoria swap generalmente está ubicada en una partición diferente del disco, mientras que en el sistema de Microsoft es un archivo dentro del sistema operativo mismo.

Memoria RAM

En muchas ocasiones la memoria virtual suele producir ciertos problemas que ocasionan que la PC se cuelgue, ya que este tipo de memoria ha sido creada por el sistema dentro del disco rígido y a veces puede llegar a superar la capacidad de proceso.

En la ejecución de programas mediante la memoria virtual, sólo obtendremos como resultado que nuestra PC se vuelva más lenta, ya que le resta velocidad de proceso al disco rígido.

La mejor forma de evitar este inconveniente es expandir la cantidad de memoria RAM de nuestra PC, para que el sistema no necesite de la creación de memoria virtual extra, y por ende relentice los procesos durante nuestro trabajo.

Tipos de memorias RAM

Memorias DDR

De acuerdo al tipo de placa madre que utilicemos en nuestra PC, ésta estará provista de diferentes tipos de zócalos según su antigüedad, y puede que utilice memoria RAM DDR, DDR2, DDR3 ó DDR4.

Las siglas DDR son utilizadas para abreviar el concepto "Double Data Rate", cuya definición es memoria de doble tasa de transferencia, y se trata de una serie de módulos que están compuestos por memorias síncronas, llamadas SDRAM, y si bien tienen el mismo tamaño de los DIMM de SDRAM, las DDR-SDRAM poseen mayor cantidad de conectores, ya que mientras la SDRAM normal tiene 168 pines, la DDR-SDRAM posee 184.

Memoria DDR

Las memorias DDR trabajan transfiriendo datos a través de dos canales diferentes, de manera simultánea y en un mismo ciclo de reloj con una transferencia de un volumen de información de 8 bytes en cada ciclo de reloj. No obstante son compatibles con procesadores más potentes en cuanto a ciclos de reloj.

En lo que respecta a la memoria DDR2 se trata básicamente de la segunda generación de DDR SDRAM, que ha logrado mejorar ciertos aspectos brindando mayor rapidez en los procesos simultáneos.

Al ser una tecnología más moderna, las DDR2 poseen notables diferencias con sus antecesoras, entre las cuales la más significativa tiene que ver con el valor de transferencia mínima, ya que mientras que en las DDR tradicionales es de 1600Mbps, en las DDR2 se duplica a 3200Mbps.

Memoria DDR2

Esto le permite un mayor ancho de banda en los procesos, ya que las memorias DDR2 tienen mayor latencia porque trabajan con 4 bits por ciclo (2 de ida y 2 de vuelta)dentro de un mismo ciclo y bajo la misma frecuencia de una DDR convencional.

Lamentablemente las DDR y las DDR2 no son compatibles, por lo que si tienes una PC cuya motherboard posee zócalos para DDR no podrás utilizar Memorias DDR2, ya que estás últimas tienen 240 pines, lo que permite reducir su voltaje a 1.8V, mientras que las DDR utilizan un voltaje de 2.5V.

La reducción del voltaje en la segunda generación de memorias DDR han incorporado una gran mejora, debido a que de esta manera se reduce considerablemente el consumo de energía y por ende la generación de calor.

El avance en el desarrollo de la tecnología de este tipo de memorias RAM produjo los módulos DDR3, cuyo fabricante más importante hasta el momento ha sido la empresa Samsung Electronics.

DDR3 incorpora importantes mejoras en el campo de las memorias DDR SDRAM, entre las que se destaca el hecho de que puede transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800-1600 Mhz, superando en gran medida a las DDR anteriores, ya que las DDR2 tienen una tasa de 533-800 MHz y las DDR de 200-400 MHz.

Memoria DDR3

Esto permite un mayor ancho de banda en los procesos, significativamente notable en el funcionamiento de la PC, además de haber duplicado su latencia a 8 bits, con el fin de aumentar su rendimiento, y duplicar su tasa de transferencia mínima a 6400Mbps, en comparación a las DDR2 que poseen una tasa de 3200Mbps.

Las DDR3 consumen sólo 1.5V, gracias a la implementación de la tecnología de fabricación de 80 nanómetros. Este cambio reduce el consumo de energía y la generación de calor, por lo que aumenta la velocidad en los procesos.

En cuanto al aspecto físico, si bien las DDR3 poseen 240 pines, es decir la misma cantidad que las DDR2, ambos tipos de memorias son incompatibles, ya que los pines han sido ubicados de manera diferente.

Memoria DDR4

Las memorias DDR4 poseen una velocidad de 2.667 Mhz y su tasa de transferencia es de 21.300 Mbps.

Memorias GDDR

En el mercado, además de las típicas memorias RAM del tipo DDR, también podemos encontrarnos con una variante de la misma, llamada GDDR SDRAM (Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM), la cual es un tipo de memoria que fue diseñada específicamente con el propósito de ser utilizada en el ámbito del renderizado de vídeo, habitualmente trabajando en equipo con la GPU de nuestra tarjeta gráfica.

Con este tipo de memorias, estaremos en condiciones de crear estructuras gráficas 3D muy complejas, para las cuales necesitamos gran cantidad de memoria. Sin embargo, con las memorias GDDR, que son mucho más rápidas, la cantidad de memoria requerida para estos procesos se reduce, lo que significa menos dinero y espacio, aunque el precio de las memorias GDDR no permite que puedan ser usadas por el usuario promedio con un presupuesto ajustado en sus implementaciones domésticas, ya que son mucho más caras de producir que las DDR, lo que se traduce en un precio mucho mayor.

Si bien las memorias de tipo GDDR comparte muchas de las características técnicas con las memorias de tipo DDR, lo cierto es que no son completamente iguales. En este sentido, las memorias GDDR, al estar optimizadas para su uso en el renderizado de video, prioriza el ancho de banda, no a la latencia. También las memorias GDDR trabajan respetando el estándar DDR especificado por la JEDEC, por lo cual es capaz de enviar dos bits o 4 por cada ciclo de reloj, si bien en este caso la memoria GDDR está optimizada para lograr frecuencias mayores y un ancho de bus más grande, lo que le permite minimizar el tiempo de acceso a las instrucciones almacenadas en la memoria.

Las memorias GDDR, al igual que las DDR, con el tiempo fueron evolucionando, por lo cual podemos encontrar múltiples variantes. A partir de este punto conoceremos los diferentes tipos de memorias GDDR en el mercado.

GDDR: El primer tipo de GDDR en el mercado. Su frecuencia efectiva de trabajo era de entre 166 y 950 MHz con una latencia de 4 a 6 ns.

GDDR2: En este tipo se mejoró la frecuencia de operación, que llegó a oscilar entre los 533 y 1000 MHz, y podían ofrecer un ancho de banda de entre 8,5 a 16 GB/s.

GDDR3: Especialmente utilizadas por algunos modelos de tarjetas gráficas de ATI y Nvidia, estas memorias pueden operar entre los 166 y 800 MHz.

GDDR4: Reemplazadas rápidamente por las GDDR5, sólo fueron utilizadas por algunos modelos de AMD.

GDDR5: Un tipo de memoria GDDR de los más extendidos en los últimos años. Es utilizada en tarjetas de video de gama media y alta de fabricantes como Nvidia, AMD y Radeon, entre otros. Estas memorias son capaces de ofrecer un ancho de bus cercanos a los 20 GB/s en buses de 32 bits y a los 160 GB/s en buses de 256 bit, pudiendo llegar la frecuencia de operación hasta los 8 Gbps. Cabe destacar que este tipo de memorias se instalan también en consolas de juegos como la Xbox One y la PS4.

GDDR5X: Esta memoria es básicamente una evolución de la tecnología GDDR5 que es utilizada en algunos modelos de tarjetas de video. Ofrecen una frecuencia de operación de 11 Gbps y un ancho de banda de 484 GB/s sobre un bus de 352 bit.

GDDR6: Hasta el momento, es la última versión de memoria GDDR disponible. Son capaces de ofrecer hasta una frecuencia de operación de 14 Gbps con un ancho de banda de 672 GB/s sobre un bus de 384 bit. Este tipo de memorias se utilizan en tarjetas de video de alta gama como las Nvidia Titan RX.

Anexo 1: La memoria ROM

La memoria ROM es quizás el elemento de hardware más importante de computadoras y dispositivos portátiles como celulares, teléfonos inteligentes y tablets, entre muchos otros, ya que en este pequeño componente electrónico se almacena toda la información necesaria para que el dispositivo arranque y pueda cumplir con su función.

El término ROM es una abreviatura del término sajón “Read Only Memory” que en español significa “Memoria de solo lectura”, y como su nombre lo indica, este tipo de memoria almacena información a la cual sólo puede ser accedida, es decir no puede escribirse con nuevos datos, salvo mediante procedimientos especiales como cuando estamos actualizando una BIOS.

La memoria ROM

Qué es la memoria ROM?

Básicamente, una memoria ROM es un chip que en su interior almacena la información necesaria para poder arrancar un dispositivo electrónico como una computadora o un smartphone, y cuya principal característica es la de tener la capacidad de conservar los datos que contiene aun cuando no existan energía que la alimente, al contrario que las memorias RAM, las cuales si no son energizadas, pierden inmediatamente su contenido.

El término ROM en la actualidad se utiliza por convención, y provienen básicamente de cuando las memorias ROM se desarrollaban y salían de la factoría ya con los datos almacenados en ellas, y no existía ninguna forma de poder escribirlas.

La memoria ROM

Hoy en día es posible encontrar memorias que cumplen con la misma función de las antiguas ROM pero que sí se pueden escribir, llamadas EPROM y Flash EEPROM, sin embargo escribir en este tipo de memorias es una tarea complicada y que no se puede hacer directamente, salvo con herramientas y procedimientos especiales, que la mayoría de las veces no están al alcance del usuario promedio.

Estas memorias EPROM y Flash EEPROM pueden escribirse multitud de veces, lo que favorece, por ejemplo, que actualizar la BIOS de una computadora pueda ser una tarea frecuente y que no presente problemas. Tal es la adopción de este tipo de memorias para cumplir con el rol de ROM que prácticamente no podremos encontrar en el mercado dispositivos que contenga ROM del tipo más antiguo desde finales de la primera década del siglo XXI.

Para qué sirve la memoria ROM

Las memorias ROM en los dispositivos cumplen con la importante función de almacenar en su interior el código que se necesita para arrancar los diferentes módulos que componen una computadora, es decir todo lo que se requiere para comenzar a trabajar con ella. Asimismo la memoria ROM cumple con la función de iniciar el sistema operativo de la PC en que se encuentra instalado.

Además de utilizarse para la gestión del proceso de arranque de la PC, la memoria ROM se usa para el chequeo inicial del sistema y diversas rutinas de control de dispositivos de entrada y salida.

La memoria ROM

La capacidad que ofrece la memoria ROM de poder conservar los datos aunque no se encuentre energizada, la hace ideal para el trabajo de iniciar una computadora, ya que los datos almacenados en la memoria ROM no se alterna ni degradan en ausencia de electricidad que la alimente, es decir siempre son los mismos, por lo cual el dispositivo que gestionan siempre se comportará de la misma manera.

Tipos de memoria ROM

Con el paso de los años, las memorias ROM han ido evolucionando para adaptarse a las nuevas tecnologías. En la actualidad, existen tres tipos básicos de memoria ROM.

ROM (Read Only Memory)

Este tipo de memoria ROM o “Memoria de solo lectura” fue la primera que se desarrolló y fabricó, y la información que debía almacenarse en ella se grababa usando un procedimiento que implicaba la utilización de una placa de silicona y una máscara. Este tipo de memorias ROM ya no se utilizan, siendo reemplazadas por las memorias que se detallan a continuación.

La memoria ROM

PROM (Programmable Read Only Memory)

Las memorias PROM, también conocidas como “Memoria Programable de Sólo Lectura”, vieron la luz a fines de los 70s, y su programación, es decir la carga de los datos que debían contener, se efectuaba quemando unos determinados componentes electrónicos, llamados diodos, con una sobrecarga de tensión mediante un dispositivo conocido como “Programador ROM”. Los diodos afectados con la carga corresponden a “0”, mientras que los demás corresponden a “1”.

La memoria ROM

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

Las memorias del tipo EPROM, también conocidas como “Memoria Programable y Borrable de Sólo Lectura”, son básicamente memorias del tipo PROM pero que tienen la particularidad de poder borrarse. El modo de programar estas memorias es a través de rayos de luz ultravioleta que penetran en el circuito a través de una ventana en el encapsulado del chip. En el momento en que el chip se somete a la luz ultravioleta, todos los bit vuelven a su estado ”1”.

La memoria ROM

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

Las memorias EEPROM conocidas también por el nombre “Memoria Programable de Sólo Lectura Borrable Eléctricamente”, son, al igual que las memorias PROM, borrables, sin embargo este procedimientos en las memorias EEPROM es más sencillo, ya que se puede realizar mediante una determinada corriente eléctrica.

Cabe destacar que las memorias EEPROM ofrecen una variante llamada Flash EEPROM, que utiliza menos componentes, específicamente un solo transistor, en lugar de los 2 ó 3 que utiliza la memoria EPROM. Además ofrece la posibilidad de leer registro por registro, en vez de una lectura de página completa como la memoria EEPROM.

La memoria ROM

Diferencias entre memorias RAM y ROM

Como sabemos, existen dos tipos de memoria en una computadora, la memoria ROM y la memoria RAM, y cada una de ellas cumple con una función muy distinta. La memoria RAM, o memoria de acceso aleatorio, es aquella memoria a la que accede el sistema operático para buscar los datos que están usando tanto el usuario como el sistema operativo, ya que es un método mucho más rápido que buscarlos en el disco rígido.

La memoria RAM se puede leer y escribir múltiples veces, sin embargo la RAM es temporal, ya que los datos que contiene se borran inmediatamente ante la falta de energía, es decir cuando pierde el suministro eléctrico.

La memoria ROM

En cambio, la memoria ROM no es afectada por el suministro eléctrico, lo que convierte a este tipo de memoria en el medio ideal para almacenar los datos necesarios para que un dispositivo funcione. Además, la condición de no ser escribible, por lo menos por los medios habituales que tiene disponible el usuario promedio, garantiza que mantendrá los datos que contiene en cualquier situación, por lo cual el dispositivo siempre encenderá y seguirá la misma rutina.

Anexo 2: La memoria Caché

La memoria cache nació cuando se descubrió que las memorias ya no eran capaces de acompañar a la velocidad del procesador, haciendo que muchas veces este último se quedara "esperando" por los datos que debía entregar la memoria RAM para poder concluir sus tareas, perdiendo mucho rendimiento.

Si en la época del 386, año 1991, la velocidad de las memorias ya era un factor limitante, imagina este problema hoy, con los procesadores que tenemos actualmente.

Cache

Para solucionar este problema, se comenzó a usar la memoria cache, un tipo ultra-rápido de memoria que sirve para almacenar los datos que son más frecuentemente utilizados por el procesador, evitando, la mayoría de las veces, tener que recurrir a la comparativamente lenta memoria RAM.

Sin la memoria cache, la performance del sistema estaría limitada a la velocidad de la memoria, pudiendo caer hasta un 95%!.

Los tipos de memoria cache

Se utilizan dos tipos de memoria cache, llamados cache primario, o cache L1 (level 1), y cache secundario, o cache L2 (level 2). La memoria cache primaria está insertada en el mismo procesador y es tan rápida como para acompañarlo en velocidad. Siempre que un nuevo procesador es desarrollado, es preciso desarrollar también un tipo más rápido de memoria cache para acompañarlo. Como este tipo de memoria es extremadamente cara (llega a ser centenares de veces más cara que la memoria RAM convencional) se usa sólo una pequeña cantidad de ella. Para complementar, se utiliza también un tipo de memoria cache un poco más lenta, la cual se llama cache secundario, que por ser mucho más barata, permite usar mayor cantidad.

Como instalar memoria cache?

Primero, debes asegurarte que la placa madre permita la instalación de memoria cache. Las placas madre que permiten la instalación, poseen un socket llamado COAST donde se coloca el módulo de memoria cache. Generalmente se necesita cambiar los jumpers de configuración del tamaño de la memoria cache. La posición correcta de los jumpers se deberá consultar en el manual de la placa. Si luego de esta configuración la PC no enciende, significa que el módulo de memoria cache está fallado o es incompatible con la placa madre. En este caso, el módulo debe ser cambiado. Cuando esté todo funcionando, se deberá habilitar el cache de memoria en la BIOS de la PC.

Chequear la existencia de memoria cache en la PC?

Hay varios programas para este fin. Uno de ellos se llama PC-Config, es shareware y puede ser bajado gratis en internet. Además de probar el cache, este programa no brinda información importante sobre la PC, tales como el tipo de memoria instalada y el tipo de chipset.

Funcionamiento de los tipos de memorias:

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Memoria RAM

La llamada memoria RAM o Random Access Memory almacena datos e instrucciones de los programas que se requieren en un momento determinado. Esta información es usada en tiempo real por la CPU o unidad de procesamiento del equipo. Se puede decir que en la RAM están los datos de los que el ordenador va a echar mano para facilitar que el usuario, en un momento muy concreto, navegue, escriba un texto o vea un vídeo en YouTube, por ejemplo.

La RAM es fundamental porque es la que permite que los programas se inicien, se carguen y se ejecuten. De su capacidad dependerá en gran parte la velocidad en que se van a desplegar esos programas y van a responder a las demandas del usuario. Por ejemplo, si usamos un navegador, la RAM va a guardar los datos de las webs que visitamos para evitar cargarlas cada vez que accedemos a ellas. Y lo mismo pasará con las aplicaciones abiertas.

Es, por tanto, una unidad que no almacena permanentemente los datos, sino que tiene un carácter volátil. Es decir, la información que se guarda en un momento dado se pierde cuando el ordenador se apaga. O cuando se produce un fallo de energía. Por eso, es una memoria con una capacidad de almacenamiento mucho menor a otras, como la de los discos duros y las unidades SSD, que son el verdadero ‘trastero’ al que van a parar todos los archivos que generamos, desde documentos ofimáticos a fotos o vídeos.

La RAM ha tenido muchas variantes. Desde la histórica DRAM, que se utilizó hasta los años noventa, hasta las modernas DDR5 SDRAM, y la GDDR SDRAM, que se utiliza para el renderizado de vídeo, una tarea muy exigente y que consume muchos recursos del ordenador.

Memoria caché

Es una memoria que se sitúa entre la RAM y el procesador del ordenador, y que acelera el intercambio de datos. Este tipo de memoria, que suele pasar desapercibida para el usuario corriente, hace que los procesos en el ordenador se ejecuten más rápido. De esta forma evita, por ejemplo, que el procesador tenga que esperar. El tamaño de la memoria caché, que está organizada por niveles, es mucho menor que el de la RAM.

Memoria ROM

Las siglas responden a Read Only Memory. Es decir, que es una memoria solo de lectura. Donde los datos se leen y usan, pero no se modifican. En el módulo de memoria ROM de un ordenador la información permanece, incluso cuando se apaga el equipo o se queda momentáneamente sin energía eléctrica.

Así, en la ROM residen datos clave para el equipo. Se trata de todas las instrucciones que el ordenador necesita para empezar a funcionar. Lo que se conoce como la BIOS o instrucciones de inicio. Y también está ahí el firmware del equipo, es decir, todas las instrucciones que controlan los circuitos electrónicos incluidos en la máquina. La introducción de datos en la memoria ROM la hace la marca del ordenador en fábrica. Y por eso es muy difícil cambiar la información almacenada en ella.

Disco duro y SSD

El disco duro es el dispositivo principal donde se almacena toda la información que genera el usuario: los programas instalados, los archivos de música, imagen o vídeo, etcétera. Tradicionalmente ha consistido en discos giratorios provistos de un brazo móvil (hard disk drive o HDD) que buscaban la información.

Esta tecnología está siendo reemplazada por las unidades de almacenamiento de estado sólido (SSD), que no tienen partes móviles y que están hechas a base de circuitos electrónicos (chips de memoria NAND Flash). Como ventaja, los discos SSD son mucho más pequeños, ligeros y transfieren de forma más rápida la información. Por eso se han convertido en la opción a la que recurren todos los fabricantes de portátiles, por ejemplo. Eso sí, son más caros que los discos tradicionales.

Memoria ‘swap’

Los ordenadores con sistema operativo Windows o Linux disponen de esta clase de memoria, que es virtual. Swap se puede traducir por “espacio de intercambio”. Es bastante parecida a la memoria caché, pero a ella recurre exclusivamente el sistema operativo, y no el resto de los componentes del ordenador. En Windows, por ejemplo, es un archivo que está en el interior del sistema operativo. En esencia, la memoria swap permite disponer de memoria adicional a la que reporta el módulo RAM, que suele tener problemas de rendimiento cuando abrimos demasiadas aplicaciones.

Memoria USB

Es lo que en el argot popular se suele llamar lápiz USB, ‘pincho’ o pendrive. Estos dispositivos, que utilizan circuitos de estado sólido, permiten hoy transportar cantidades ingentes de ficheros y documentos en el espacio que ocupa un mechero. Los hay incluso de 128 o 256 GB de capacidad. Es decir, permiten almacenar más información que muchos discos duros de sobremesa o de portátil.

Discos duros y SSD externos

La tecnología flash también ha llegado al mundo de los discos duros portátiles o externos, que hasta hace poco solo se vendían con el sistema clásico de discos móviles (HDD). Un SSD externo es una opción mucho más cara, pero es recomendable si lo vamos a conectar muy frecuentemente al ordenador porque es mucho más veloz que la tecnología analógica. En cambio, si se trata de almacenar documentos que se van a ver o consultar muy de vez en cuando, o si se quiere hacer una copia de seguridad, la mejor opción sigue siendo el disco duro de toda la vida.