INSTITUTO TECNOLÓGICO

DE TUXTLA GUTIÉRREZ

1.3 La memoria principal (RAM)

Tuxtla Gutiérrez Chiapas a 04 de febrero del 2016

Lenguajes de Interfaz

Alumno:

Córdova Morales Diego Armando

Introducción

Memoria es la facultad psíquica por medio de la cual se retiene y

recuerda un acontecimiento.

En un sentido más amplio, también se llama memoria a los medios,

métodos, dispositivos o circuitos que permiten almacenar o guardar

información para uso posterior, tal como los cuadernos con apuntes, libros

con anécdotas de alguien, películas con documentales históricos,

grabaciones de sonido en cinta magnética, discos y chips

semiconductores.

Introducción

La memoria principal en las computadoras se denomina RAM y se usa

para retener temporalmente documentos, datos o porciones de

programa que el microprocesador o el usuario de la computadora están

utilizando en ese momento de la sesión de trabajo.

La memoria secundaria, también llamada de almacenamiento, se usa

para guardar programas e información que debe permanecer aunque el

sistema se apague. En este campo encontramos la memoria ROM y las

unidades de discos.

Jerarquía de Memorias en una

computadora

Memoria RAM

La memoria RAM, o memoria principal, es volátil; esto quiere decir que la información almacenada en ella se pierde al desconectarle la energía.

Cuando se desea usar un programa o un archivo de datos, las instrucciones y la información se cargan previamente en la RAM desde la unidad de almacenamiento, como en el disco duro, disquete o CD, para que la unidad de procesamiento (CPU) pueda ejecutar más rápido las tareas, ya que trabajar directamente en el disco sería sumamente lento. Las modificaciones de los datos existentes, el ingreso de más información, los cálculos y búsquedas, se hacen en la RAM y el resultado se graba en la unidad de almacenamiento.

¿Porque se llama RAM?

Las siglas RAM vienen de los vocablos ingleses "Random Access Memory".

Significa "Memoria de Acceso Aleatorio", y se refiere a la capacidad del

sistema de acceder a una posición en concreto de la memoria de

manera directa.

En el caso contrario estaría el almacenamiento en cintas (acceso

secuencial), que para acceder a un dato concreto, si está a mitad de la

cinta hay que recorrerla toda desde el principio para llegar a él. En la

RAM esto no ocurre y se puede acceder a la ubicación del dato de

manera directa.

Partes que componen la memoria

Esquema de partes de la memoria RAM tipo DDR

1.- Tarjeta: es una placa plástica sobre la cuál están soldadas los

componentes de la memoria.

2.- Chips: son módulos de memoria volátil.

3.- Conector: base de la memoria que se inserta en la ranura especial

para memoria DDR

4.- Muesca: indica la posición correcta dentro de la ranura de memoria

DDR.

Principales parámetros que debemos

observar al adquirir una memoria

Velocidad de las memorias

La unidad para medir la velocidad de las memorias RAM es en MegaHertz

(MHz). En el caso de los DDR, tiene varias velocidades de trabajo

disponibles, la cuál se tiene que adaptar a la velocidad de trabajo del

resto del sistema.

Capacidades de almacenamiento

Ampliando lo que hemos comentado con anterioridad, la unidad

práctica para medir la capacidad de almacenamiento, por lo general, es

el Megabyte (Mb) y el Gigabyte (Gb).

Principales parámetros que debemos

observar al adquirir una memoria

El tiempo de acceso de la memoria

Es el tiempo que transcurre para que la memoria RAM de un cierto

resultado que el sistema le solicite y su medida es en nanosegundos

(nseg).

Latencia de la memoria

Tiempo que toma a un paquete de datos en llegar a su destino. Cuanto

menores son estos valores, más rápido es el acceso a la información y más

cara es la memoria.

Módulos de memoria

Los circuitos integrados (chips) de la memoria RAM usualmente se

disponen en módulos para facilitar su inserción en las ranuras del bus de

memoria de la placa madre.

Módulos de RAM

Módulo SIMM( Single In-line Memory Module)

Hoy descontinuado, consta de una pequeña placa de circuito impreso

con conectores (pins) por ambos lados de un borde.

Inicialmente se fabricó con 30 contactos (30-pin)

Manejaba sólo 8 bits de datos en cada dirección de almacenamiento.

Medía unos 8.5 cms de largo y se debía insertar un número par de

módulos en la placa madre.

Venía con capacidad para 4Mb, 8Mb y 16 Mb.

30-73 contactos

Módulos de RAM

Módulo DIMM (Dual In-line Memory Module). El manejo de los datos se

optimiza alternando los ciclos de acceso a los bancos de memoria. El

DIMM es el módulo más utilizado para la memoria SDR y DDR SDRAM.

168 o 184 pines

Mide unos 13 cm de longitud

Puede almacenar palabras binarias de 64 bits en cada dirección

Módulos de RAM

Las memorias con soporte DIMM son las más usadas desde hace años.

Dentro de las memorias con soporte DIMM tenemos 2 tipos bien

diferenciados, las SDRAM “normales” y las DDR SDRAM.

Las SDRAM normales tienen 168 contactos, los primeros módulos se

comercializaban a 66MHz de velocidad, luego surgieron los de 100 y

133MHz, que son prácticamente los únicos que se emplean en SDRAM,

actualmente sólo se encuentran fácilmente los SDRAM de 133MHz.

Módulos de RAM

Las DDR SDRAM son comúnmente conocidas como DDR, similares a las

anteriores pero tienen 184 contactos y mejores prestaciones. Las más

comunes son:

- DDR266 (PC2100): Frecuencia de trabajo de 266 MHz y transferencia de

datos de 2,1 GB/s.

- DDR333 (PC2700): 333 MHz y 2,7 GB/s

- DDR400 (PC3200): 400 MHz y 3,2 GB/s

- DDR533 (PC4200): 533 MHz y 4,2 GB/s

SDR VS DDR

Las siglas DDR vienen de "Double Data Rate" y significan "Doble

Tasa de Datos", esto indica que la memoria es capaz de procesador el doble de datos por cada ciclo de reloj. Por eso se

dice que una memoria DDR con 133MHz trabaja como si fuera a

266MHz, ahí se ve esa doble capacidad de trabajo.

Módulos de RAM

Módulo SO-DIMM (Small Outline DIMM) es una versión compacta del

módulo DIMM convencional. Viene en dos tamaños, 72 y 44 pines. Se

utiliza en computadoras portátiles.

Tipos de Memoria RAM

GDDR – Para tarjetas gráficas

GDDR: ("Graphics Double Data Rate"), la memoria integrada en las tarjetas de video es de tipo RAM.

DDR – Pasado presente

DDR ("Dual Data Rate"), - transmisión doble de datos -; son un tipo de memorias DRAM, las cuáles tienen los chips de memoria en ambos lados de la tarjeta y cuentan con un conector especial de 184 terminales para ranuras de la placa base:

Velocidad de la memoria: 266MHz a 500MHz

Capacidad 128 Mb, 256 Mb, 512 Mb y 1 Gb

Precios: Desde los 25€ a los 55€ (aprox y según capacidades)

Tipos de Memoria RAM

DDR2 – Las más extendidas en la actualidad

DDR2 ("Dual Data Rate 2"), - transmisión doble de datos segunda

generación (este nombre es debido a que incorpora dos canales para

enviar y además recibir los datos de manera simultánea); son un tipo de

memorias DRAM, las cuáles tienen los chips de memoria en ambos lados

de la tarjeta y cuentan con un conector especial de 240 terminales para

ranuras de la placa base.

Velocidad de la memoria de 667MHz a 1066 MHz

Capacidad 256 Mb, 512 Mb, 1 Gb, 2 Gb, y 4 Gigabytes (Gb)

Precios: Desde los 25€ a los 60€ (aprox y según capacidades)

Tipos de Memoria RAM

DDR3 – Presente

DDR3 ("Dual Data Rate 3"), - transmisión doble de datos tercera

generación- ; son el más moderno estándar, un tipo de memorias DRAM

las cuáles tienen los chips de memoria en ambos lados de la tarjeta y

cuentan con un conector especial de 240 terminales para ranuras de la

placa madre:

Velocidad de la memoria de1066MHz A 1866 MHz

Capacidad 1 Gb, 2 Gb, 4 Gb y 6 Gb

Precios: Desde los 30€ a los 65€ (aprox y según capacidades)

Tipos de Memoria RAM

DDR4 – Novedades

En el año 2014 fueron lanzadas al mercado las memorias DDR4, junto a

motherboards con chipsets y zócalos compatibles con dicha memoria. El

chip DDR4 posee 288 pines o contactos, a diferencia de su antecesora

que poseía 240.

Con este tipo de memorias se logran tasas de transferencia muy

superiores, ya que con un bus a 2133Mhz ejecuta 4266 MT/s (millones de

transferencias por segundo). El problema es que no son compatibles con

las DDR3, no solo por su zócalo, sino también por que su tensión de

alimentación es menor

Tasa de transferencia

También denominado Ancho de banda. Representa el número de datos máximo que se puede transferir por unidad de tiempo.

Cuando surgió la memoria DDR se empezó a generalizar la utilización del valor de transferencia de datos de memoria, es decir, el número de datos que se transfieren por unidad de tiempo, además de la frecuencia de funcionamiento.

Como los nuevos micros Pentium IV y también los nuevos AMD, tenían 64bit de datos, un total de 8 Bytes, la tasa de transferencia de datos, también denominada “ancho de banda de la memoria” se definió como:

Tasa de transferencia (MBytes/seg) = Frecuencia de la memoria (Mhz) x 8 bytes

Tasa de transferencia

Ejemplos: 266Mhz x 8 = 2.180 MB/s y por aproximación 2100MB/s => PC-2100 333Mhz x 8 = 2.664 MB/s y por aproximación 2700MB/s => PC-2700 400Mhz x 8 = 3.200 MB/s y por aproximación 3200Mb/s => PC-3200 En muchos módulos de memoria, en lugar de figurar la frecuencia, figura la tasa de transferencia, pero cuando el bus de datos del sistema es de 64bits la equivalencia es total. Ejemplo: ¿A qué frecuencia funciona una memoria que viene referenciada como PC3200? 3200/8 = 400Mhz.

Tasa de transferencia

Con la llegada de las memorias DDR-2 se aumentó la frecuencia de

funcionamiento y también el valor de la tasa de transferencia de datos.

Las tasa de transferencia (MBytes/seg) correspondientes son

533Mhz x 8 = 4.264 MB/s y por aproximación 4200MB/s => PC2-4200

667Mhz x 8 = 5.336 MB/s y por aproximación 5300MB/s => PC2-5300

800Mhz x 8 = 6.400 MB/s y por aproximación 6400Mb/s => PC2-6400

CAS Latency (CL)

Este es el parámetro mas conocido a la hora de hablar de latencias. Nos

indica cuantos ciclos de reloj demorara la memoria en entregar un dato

previamente solicitado.

Cabe aclarar que cuando hablamos de ciclos de reloj nos referimos a

tiempos en el orden de los nanosegundos (la mil millonésima parte de un

segundo!). Por esto reiteramos que preocuparse por las latencias solo

tiene sentido en el armado de ordenadores de alta gama.

CAS Latency (CL)

CAS Latency (CL)

Incluso profundizamos un poco mas y podemos calcular el tiempo

transcurrido hasta que la memoria tiene del dato listo. El periodo de cada

ciclo de reloj puede calcularse fácilmente por la formula T = 1/f .

Tomemos como ejemplo un modulo DDR2-533 que trabaja realmente a

266 Mhz (es necesario usar el clock real que siempre es la mitad del

efectivo). Aplicando la formula (1/f) obtenemos que el periodo es 3,75 ns

(nanosegundos 1ns= 0.000000001 s). Entonces tenemos que esta memoria

tardaría 18.75 ns (5 x 3.75) si fuera CL 5 o 11.25 ns (3 x 3.75) si fuera CL 3.

Nomenclaturas

SDRAM PC100 y PC133

(velocidad efectiva = velocidad de reloj)

Nomenclatura: PCXXX (XXX = velocidad del reloj)

100 MHz x 8 B = 800 MB/s -> PC100. Tasa de transferencia = 800 MB/s

133 MHz x 8 B = 1066 MB/s -> PC133. Tasa de transferencia = 1066 MB/s

Tasa de transferencia = velocidad de reloj x 8

Nomenclatura en DDR

(velocidad efectiva = velocidad de reloj x 2)

Nomenclatura: PCXXX (XXX = tasa de transferencia)

Los módulos DDR soportan una capacidad máxima de 1 GB

Se utiliza la nomenclatura PC-XXXX, dónde se indica el ancho de banda del módulo y pueden transferir un volumen de información de 8bytes en cada

ciclo de reloj a las frecuencias descritas. Un ejemplo de cálculo para PC1600:

100 MHz x 2 datos por ciclo x 8 B = 1600 MB/s = 1 600 000 000 bytes por segundo

-> PC1600

133 MHz x 2 datos por ciclo x 8 B = 2128 MB/s -> PC2100 Tasa de transferencia =

velocidad efectiva x 8 = (velocidad de reloj x 2) x 8

Nomenclatura en DDR

Nomenclatura en DDR2

Las memorias DDR2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias

Los módulos DDR2 son capaces de trabajar con 4 bits por ciclo, es decir 2 de ida y 2 de vuelta en un mismo ciclo

(velocidad efectiva = velocidad de reloj x 4)

Tasa de transferencia = velocidad efectiva x 8 = (velocidad de reloj x 4) x 8

Llegan a 2GB de capacidad

Nomenclatura: PC2-XXX (XXX = tasa de transferencia) o DDR2-YYY (YYY = velocidad efectiva)

Nomenclatura en DDR2

Nomenclatura en DDR3

DDR3 Llegan a 8GB (e incluso pueden a 16GB) de capacidad La tecnología DDR3 puede ser dos veces más rápida que la DDR2 y el alto ancho de banda que promete ofrecer DDR3 es la mejor opción para la combinación de un sistema con procesadores dual-core, quad-core y hexaCore (2, 4 y 6 núcleos por microprocesador).

Las tensiones más bajas del DDR3 (1,5 V frente 1,8 V de DDR2) ofrecen una solución térmica y energética más eficientes.

(velocidad efectiva = velocidad de reloj x 8)

Tasa de transferencia = velocidad efectiva x 8 = (velocidad de reloj x 8) x 8

Nomenclatura: PC3-XXX (XXX = tasa de transferencia) o DDR3-YYY (YYY = velocidad efectiva)

Nomenclatura en DDR3

Comparasión DDR2 – DDR3

Conclusiones

Se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los

programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las

instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo.

Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en

una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier

posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la

información de la manera más rápida posible.

Los datos más relevantes en una memoria ram, son la capacidad con la

que cuenta, la velocidad, el tiempo de acceso y su latencia.

Bibliografía Utilizada

Abelo, L. (Febrero de 2016). Obtenido de

http://ryan.gulix.cl/dw/_media/proyectos/taller-redes/ri-1_c_ram.pdf

Carnero, W. (Febrero de 2016). Waluk. Obtenido de

http://www.waluk.com.ar/cfp/apuntes/Memorias.pdf

Dpto de Electronica EMTT. (Febrero de 2016). Obtenido de http://45.red-80-24-

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Gonzáles Núñez, V., Cancho Díaz, N., & Prieto Lentijo, J. (Febrero de 2016).

Informatica Moderna. Obtenido de

http://www.infor.uva.es/~cevp/FI_II/fichs_pdf_teo/Trabajos_Ampliacion/Memoria_C

entral.pdf

Mejía Mesa, A. (2004). Guía Práctica para Manejar y Reparar la Computadora.

Mellín, Colombia: MBI.

Bibliografía Recomendada

Hwang, K., & Briggs, F. (1987). Arquitectura de Computadoras y

Procesamieto Paralelo. Atlacomulco 499-501,

Naucalpan de Juárez, Edo. de México: McGraw-HILL DE MEXICO, S.A DE C.V.

MACCABE, A. B. (1993). Computer Systems, Architecture, Organization and

Programming. Londres: Richard D. Irwin, Inc.

Mejía Mesa, A. (2004). Guía Práctica para Manejar y Reparar la

Computadora. Mellín, Colombia: MBI.

Dac University. La Memoria RAM

http://www.dac.escet.urjc.es/docencia/AC/memoria%20principal

GRACIAS!!

FIN =)