Introducción ¿Qué es la memoria?

INTRODUCCIÓN

¿QUÉ ES LA MEMORIA?

L

a memoria es la parte del ordenador en la que se guardan o almacenan los programas, las instrucciones y los datos. Sin una memoria de la que los procesadores leyeran o escribieran la información, no habría ordenadores digitales de programa almacenado, como lo son todos los actuales desde el EDVAC en 1945.

Por una parte tenemos que la velocidad de ejecución de los programas es muy dependiente de la velocidad a las que se puedan transferir los datos entre la CPU y la memoria. Por otra parte, también es importante disponer de una gran cantidad de memoria, para facilitar la ejecución de programas que son grandes o que trabajan con una gran cantidad de datos.

      A menor tiempo de acceso à mayor coste por bit.

      A mayor capacidad àmenos coste por bit.

      A mayor capacidad à mayor tiempo de acceso.

Para conseguir buen rendimiento y velocidad se necesitan memorias de acceso rápido que son de poca capacidad y muy caras. En lugar de decidirnos por un único tipo o tecnología de memoria, lo que hay que hacer es construir una estructura con una jerarquía de memoria en la que haya diversas tecnologías, de tal manera que los pocos datos con los que se está ejecutando la instrucción en curso están en los registros de la CPU; los datos de las últimas instrucciones, en la memoria cache; el resto de los datos del programa en ejecución estarán repartidos entre memoria principal y secundaria de acceso rápido (discos magnéticos); los programas o datos que no se ejecutan asiduamente se guardan en la memoria secundaria rápida y en memorias secundarias masivas de mayor tiempo de acceso, como la cinta magnética y el disco óptico.

La CPU y el sistema operativo se encargaran de ir llevando y trayendo los datos de las memorias lentas a las rápidas y viceversa, a mediad que se vayan referenciando los distintos datos o programas.

La memoria física es un dispositivo electrónico perteneciente a la unidad central de proceso (CPU), para lo que cualquier dato contenido en la misma es accesible casi instantáneamente.

Posee un tamaño limitado y su costo es elevado, por lo que se suele complementar con la llamada memoria externa o secundaria; está constituida de semiconductores de silicio y circuitos electrónicos. Los datos se almacenan en ella en un conjunto de casilleros o celdas numeradas desde 0 en orden creciente (0, 1, 2, 3, 4, 5…).

Características Fundamentales

CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LAS MEMORIAS

v  Volatilidad

v  Tiempo de acceso

v  Capacidad

Volatilidad

Se dice que la información almacenada en una memoria es volátil siempre y cuando corra el riesgo de verse alterada en caso de que se produzca algún fallo de suministro de energía eléctrica.

No son volátiles aquellas en las cuales la información, independientemente de que exista algún fallo en el fluido eléctrico permanece inalterada.

Es decir, cualquiera de estas dos memorias (RAM y ROM) es volátil por su incapacidad de permanecer inalterada de cara a cualquier fallo eléctrico que presente la misma. Por esta simple razón específica, las memorias RAM son volátiles por su sensibilidad.

Tiempo de acceso

Es el tiempo que trascurre desde el instante en que se lanza la operación de lectura en la memoria y el instante en que se dispone de la primera información buscada.

En la memoria principal, este tiempo es, en principio, independiente de la dirección en la que se encuentre la información a la cual queremos acceder.

El tiempo de acceso es el tiempo requerido o necesitado para realizar cualquier operación, ya sea de lectura o escritura.

Es simplemente eso, el tiempo que se solicita a la memoria para poder ejecutar cualquier operación especifica.

Capacidad

La capacidad de una memoria (RAM y ROM) es el número de posiciones de un sistema, o dicho de otra manera, numero de informaciones que puede contener una memoria.

La capacidad total de memoria será un dato esencial para calibrar la potencia de un computador. La capacidad de la memoria se mide en múltiplos de byte (8bits): kilobytes (1024 bytes) y megabytes (1024 kilobytes).

Si bien es cierto, aquí si se aplica la frase de a mayor capacidad, mayor velocidad. A la hora de escoger una memoria, intenta escoger un valor que sea optimo (sea de 512 megabytes, 1 gigabyte, 2 gigabytes, etc.) para que tengas mejor rendimiento en tu computadora.

Arquitectura de Memorias

ARQUITECTURA DE MEMORIAS: TIPOS DE MEMORIAS

Aunque la CPU dispone de una memoria interna (sus registros), está es demasiado pequeña como para albergar programas completos, pues está pensada para albergar solamente la instrucción a ejecutar, sus operandos y poco más. Por eso es necesario disponer de un sistema de memoria externa lo suficientemente grande. Para ello se cuenta con la memoria principal, que hoy en día es totalmente electrónica y está construida a base de semiconductores.

Como ya sabemos, las memorias de semiconductores están formadas por una serie de celdas que contienen los datos.

Hay diversos tipos de memoria de semiconductores, y también varios criterios de clasificación. Uno de estos criterios puede ser el siguiente: ¿Cómo se referencia cada una de las celdas de datos de la memoria?

 Según este criterio, hay dos tipos de memorias:

·         Seleccionables por el contenido, es decir, las asociativas.

·         Seleccionables por la dirección de la celda (también llamadas “convencionales”)

Las memorias asociativas son las que se utilizan para las memorias cache. Por su parte, las memorias convencionales tienen distintos usos dependiendo de su tecnología, y podemos encontrarnos memorias RAM, ROM, PROM, EPROM, Flash y EEPROM. Entre todas estas, la que suele ocupar la mayor parte del mapa de memoria principal es la memoria RAM, es decir, memoria volátil de acceso directo de lectura /escritura.

La memoria RAM a su vez admite distintas tecnologías, como las memorias estáticas (más rápidas y que se suelen emplear para las memorias cache) y las dinámicas (más lentas, y utilizadas para la memoria principal), pero aquí no vamos a bajar a este nivel, y vamos a ocuparnos de las características y conexiones de los módulos de memoria RAM y ROM en general. Los modelos de memoria ROM los consideramos con las mismas características que la memoria RAM, excepto la posibilidad de escribir en ella.

Aunque un mapa de memoria principal puede estar formado por distintos tipos de memorias, lo más frecuente es encontrar simplemente memoria RAM y ROM (o alguna variedad), donde la RAM ocupa la inmensa mayoría del espacio de direcciones.