La Memoria RAM. Evolución y Tipos

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La Memoria RAM. Evolución y Tipos

  1. 1. La Memoria Memoria. Definición. En informática, dispositivo basado en circuitos que posibilitan el almacenamiento limitado de información y su posterior recuperación. Las memorias suelen ser de rápido acceso, y pueden ser volátiles o no volátiles. La clasificación principal de memorias son RAM y ROM. Estas memorias son utilizadas para almacenamiento primario.
  2. 2. Memoria ROM MEMORIA ROM ROM (acrónimo en inglés de read-only memory, o memoria de sólo lectura ), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite solo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía. Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil . Se utiliza principalmente para contener contenidos vitales para el funcionamiento del dispositivo, como los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos.
  3. 3. Memoria RAM La RAM (acrónimo en inglés de random access memory, o memoria de acceso aleatorio ) es la memoria desde donde el procesador recibe instrucciones, y también donde el procesador guarda los datos que esté utilizando en el momento actual. Físicamente, está formada por conjuntos de chips o módulos de chips conectados a la placa base. Es una memoria de tipo volátil, ya que los datos que alberga desaparecen al ser desconectada de la fuente de energía.
  4. 4. Tipos de RAM <ul><li>FPM RAM (Fast Page Mode RAM)
  5. 5. Se basa en que se supone que el siguiente acceso a un dato de memoria va a estar en la misma fila que el anterior, con lo que se ahorra tiempo en ese caso. El controlador de memoria envía una única dirección, y recibe a cambio esa y otras consecutivas.
  6. 6. El ahorro de tiempos era significativo al acceder a posiciones de memoria consecutivas, dado que se podía prescindir de determinadas operaciones repetitivas.
  7. 7. Fueron muy utilizadas en los 486 y los primeros Pentium
  8. 8. Contaba con dos velocidades de acceso: 60 nanosegundos las más rápidas y 70 nanosegundos las más lentas. </li></ul>
  9. 9. Tipos de RAM <ul><li>EDO-RAM (Extended Data Output RAM)
  10. 10. Fue lanzada en 1995. Sus tiempos de accesos de 40 o 30 ns suponían una mejora sobre su antecesora la FPM.
  11. 11. Con una velocidad máxima de 66 Mhz, la EDO también es capaz de enviar direcciones contiguas pero consigue además eliminar estados de espera, manteniendo activo el búffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura. </li></ul><ul><li>BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM)
  12. 12. Fue la evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM, fue presentada en 1997.
  13. 13. Era un tipo de memoria accedía a más de una posición de memoria en cada ciclo de reloj, de manera que lograba un desempeño un 50% mejor que la EDO.
  14. 14. Nunca salió al mercado. </li></ul>
  15. 15. Tipos de RAM <ul><li>RIMM
  16. 16. RIMM, acrónimo de Rambus Inline Memory Module (Módulo de Memoria en Línea Rambus), designa a los módulos de memoria RAM que utilizan una tecnología denominada RDRAM, desarrollada por Rambus Inc. a mediados de los años 1990 con el fin de introducir un módulo de memoria con niveles de rendimiento muy superiores a los módulos de memoria SDRAM de 100 MHz y 133 MHz disponibles en aquellos años.
  17. 17. A pesar de que su rendimiento era muy superior a la tecnología SDRAM y las primeras generaciones de DDR RAM, no tuvo gran aceptación en el mercado de PC debido a su alto coste. </li></ul>
  18. 18. Tipos de RAM <ul><li>DRAM :
  19. 19. Las memorias DRAM (Dynamic RAM) fueron las utilizadas en los primeros módulos (tanto en los SIMM como en los primeros DIMM).
  20. 20. Es un tipo de memoria más barata que la SDRAM, pero también bastante más lenta, por lo que con el paso del tiempo ha dejado de utilizarse.
  21. 21. Esta memoria es del tipo asíncronas, es decir, que iban a diferente velocidad que el sistema, y sus tiempos de refresco eran bastante altos (del orden de entre 80ns y 70ns), llegando en sus últimas versiones, las memorias EDO-RAM a unos tiempos de refresco de entre 40ns y 30ns. </li></ul>
  22. 22. DDR 3 a 2200 Mhz DDR 3 a 2200 Mhz <ul>SDRAM: Las memorias SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) son las utilizadas actualmente. Son un tipo de memorias síncronas, es decir, que van a la misma velocidad del sistema, con unos tiempos de acceso que en los tipos más recientes de DDR3 son inferiores a los 10ns, llegando a los 5ns en los más rápidos. Las memorias SDRAM se dividen a su vez en: <ul><li>SDR
  23. 23. DDR </li><ul><li>DDR 2
  24. 24. DDR 3 </li></ul></ul>En todos los casos de memorias del tipo SDRAM (SDR, DDR, DDR2 y DDR3) se trata de módulos de 133mm de longitud, pero no son compatibles entre sí. </ul>
  25. 25. <ul><li>SDR : los módulos SDR ( Single Data Rate ) son los conocidos normalmente como SDRAM, aunque, como ya hemos dicho, todas las memorias actuales son SDRAM.
  26. 26. Son módulos del tipo DIMM, de 168 contactos, y con una velocidad de bus de memoria que va desde los 66MHz a los 133MHz. Estos módulos realizan un acceso por ciclo de reloj .
  27. 27. Empezaron a utilizarse con los Pentium II y su utilización llegó hasta la salida de los Pentium 4 de Intel y los procesadores Athlon XP de AMD.
  28. 28. Este tipo de módulos se denominan por su frecuencia, es decir, PC66, PC100 o PC133. </li></ul>
  29. 29. <ul><li>DDR SDRAM : Los módulos DDR (Double Data Rate SDRAM) son una evolución de los módulos SDR. Se trata de módulos del tipo DIMM, de 184 contactos y 64 bits, con una velocidad de bus de memoria de entre 100MHz y 200MHz.
  30. 30. Realizan dos accesos por ciclo de reloj , con lo que las velocidades efectivas de trabajo se sitúan entre los 200MHz y los 400MHz.
  31. 31. Comenzaron a utilizarse con la salida de los Pentium 4 y Athlon XP, tras el fracasado intento por parte de Intel de imponer para los P4 un tipo de memoria denominado RIMM, que pasó con más pena que gloria y tan sólo llegó a utilizarse en las primeras versiones de este tipo de procesadores (Pentium 4 Willamette con socket 423).
  32. 32. Por encima de los 200MHz (400MHz efectivos) suele bajar su efectividad. Esto, unido al coste y a la aparición de los módulos del tipo DDR2, hizo que sólo se comercializasen módulos DDR de hasta 400MHz (efectivos).
  33. 33. Estas memorias tienen un consumo de entre 0 y 2.5 voltios.
  34. 34. Este tipo de módulos se está abandonando, siendo sustituido por los módulos del tipo DDR2 y los modernos DDR3. </li></ul>
  35. 35. <ul><li>DDR 2:
  36. 36. Los módulos DDR2 SDRAM son una evolución de los módulos DDR SDRAM. Se trata de módulos del tipo DIMM con 240 contactos y 64 bits. Tienen unas velocidades de bus de memoria real de entre 100MHz y 266MHz, aunque los primeros no se comercializan.
  37. 37. La principal característica de estos módulos es que son capaces de realizar cuatro accesos por ciclo de reloj (dos de ida y dos de vuelta), lo que hace que su velocidad de bus de memoria efectiva sea el resultado de multiplicar su velocidad de bus de memoria real por 4.
  38. 38. Esto duplica la velocidad en relación a una memoria del tipo DDR, pero también hace que los tiempos de latencia sean bastante más altos (pueden llegar a ser el doble que en una memoria DDR).
  39. 39. El consumo de estas memorias es aproximadamente la mitad que una memoria DDR. </li></ul>
  40. 40. <ul>Tanto las memorias DDR como las memorias DDR2 se suelen denominar de dos formas diferentes, o bien en base a su velocidad de bus de memoria efectiva (DDR-266, DDR-333, DDR-400, DDR2-533, DDR2-667, DDR2-800) o bien por su ancho de banda teórico, es decir, por su máxima capacidad de transferencia (PC-2100, PC-2700 y PC-3200 en el caso de los módulos DDR y PC-4200, PC-5300 y PC-6400 en el caso de los módulos DDR2). El Ancho de banda de los módulos DDR y DDR2 se puede calcular multiplicando su velocidad de bus de memoria efectiva por 8 (DDR-400 por 8 = PC-3200). </ul>
  41. 41. <ul>DDR 3 : Este tipo de memorias ya han empezado a comercializarse, y están llamadas a sustituir a las DDR2. Son también memorias del tipo SDRAM DIMM, de 64bits y 240 contactos, aunque no son compatibles con las memorias DDR2, ya que se trata de otra tecnología y además físicamente llevan la muesca de colocación en otra posición. <li>Se trata de memorias con una velocidad de bus de memoria real de entre 100MHz y 250MHz, lo que da una velocidad de bus de memoria efectiva de entre 800MHz y 2000MHz (el doble que una memoria DDR2 a la misma velocidad de bus de memoria real), con un consumo de entre un 16% y un 25% menor que una DDR2, y una capacidad máxima de transferencia de datos de 15.0GB/s. </li></ul>
  42. 42. Tipos de RAM <ul>SRAM: Memoria Estática de Acceso Aleatorio, o Static Random Access Memory. E s un tipo de memoria basada en semiconductores que, a diferencia de la memoria DRAM, es capaz de mantener los datos, mientras esté alimentada, sin necesidad de circuito de refresco . Sin embargo, sí son memorias volátiles, es decir que pierden la información si se les interrumpe la alimentación eléctrica. No debe ser confundida con la SDRAM (Syncronous DRAM). Son memorias tremendamente rápidas, pero también más caras de fabricar. Pueden convivir con otro tipo de memorias en la misma placa base. Han dejado de fabricarse como tarjetas, y se han integrado en los microprocesadores y discos duros. Se utilizan principalmente como caché y buffer. </ul>
  43. 43. Capacidad de direccionamiento <ul><li>Sistemas de 32 bits
  44. 44. En un registro de 32 bits se pueden referenciar 2 32 direcciones, lo que equivale a 4 gigabytes de RAM.
  45. 45. En los años en que fueron concebidos estos sistemas, esa cantidad de memoria se consideraba más que suficiente. Sin embargo, en los años 90 surge la necesidad de superar ese límite, con lo que se comienzan a investigar los sistemas de 64 bits. </li></ul><ul><li>Sistemas de 64 bits
  46. 46. La aparición de las arquitecturas de 64 bits incrementa el citado límite hasta las 2 64 direcciones, equivalente a la enorme cantidad de 17 179 869 184 gigabytes, ó 16 exabytes de RAM.
  47. 47. Para ver este dato con perspectiva es suficiente con pensar que 1 exabyte equivale a mil millones de gigabytes. </li></ul>
  48. 48. Modos de direccionamiento <ul><li>Son procedimientos que permiten determinar un operando, o la ubicación de un operando o una instrucción.
  49. 49. Las ventajas principales que ofrecen los distintos modos de direccionamiento son: </li><ul><li>Ahorro de espacio
  50. 50. Capacidad de reubicar el código en diversas zonas de memoria sin que afecte a su buen funcionamiento
  51. 51. Facilidad para manejar estructuras de datos </li></ul></ul>
  52. 52. <ul>Los modos de direccionamiento más habituales son: <ul><li>Direccionamiento inmediato
  53. 53. Direccionamiento directo </li><ul><li>Direccionamiento absoluto
  54. 54. Direccionamiento mediante registro </li></ul><li>Direccionamiento relativo al registro </li><ul><li>Relativo al registro contador del programa
  55. 55. Relativo al registro base
  56. 56. Relativo a pila (LIFO) </li></ul><li>Direccionamiento indexado
  57. 57. Direccionamiento indirecto </li></ul></ul>
  58. 58. Relación entre Mhz y Ns <ul><li>Un milisegundo (10 -6 segundos), es equivalente al tiempo que un megahercio tarda en completar un ciclo de reloj.
  59. 59. Un nanosegundo (10 -9 segundos), es equivalente al tiempo que un gigahercio tarda en completar un ciclo de reloj.
  60. 60. Por lo tanto, obtenemos que un nanosegundo equivale al tiempo que un megahercio tarda en completar 1000 ciclos e reloj. </li></ul>
  61. 61. Doble Canal <ul>El Doble canal (Dual Channel) es una tecnología para memorias que permite el incremento del rendimiento gracias al acceso simultáneo a dos módulos distintos de memoria (haciéndolo a bloques de 128 bits, en lugar de los 64 bits tradicionales desde el inicio de la era Pentium en 1993). Esto se consigue mediante un segundo controlador de memoria en el puente norte (northbridge) del chipset o conjunto de chips. Para que la computadora pueda funcionar en Dual Channel, se debe tener dos módulos de memoria de la misma capacidad, velocidad y tipo (DDR, DDR2 o DDR3) en los zócalos correspondientes de la placa base, y el chipset de la placa base debe soportar dicha tecnología. Es recomendable que los módulos de memoria sean idénticos (mismas frecuencia, latencias y fabricante), ya que en casos puntuales es posible que no funcionen si son distintos. </ul>
  62. 62. Doble canal <ul>Es posible utilizar esta tecnología en memorias DDR, DDR2, y DDR3 cuyas velocidades estén comprendidas en el rango de las denominaciones comerciales DDR-266 y DDR3-2000 nominales (entre 133 y 1000 MHz reales, o entre 7,5 y 2 ns). En la actualidad el doble canal comienza a ser desplazado por el uso de canales triples e incluso cuádruples, con la llegada de la memoria DDR3 y la arquitectura de los procesadores i7 Intel. </ul>

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