Memoria Ram 1º parte

La memoria RAM, se compone de uno o más chips y se utiliza como memoria de trabajo para programas y datos. Es un tipo de memoria temporal que pierde sus datos cuando se queda sin energía (por ejemplo, al apagar el ordenador).


Módulo SDRAM de 128 Mb
RAM es el acrónimo inglés de Random Access Memory Module (memoria de acceso aleatorio). La denominación surgió antiguamente para diferenciarlas de otro tipo de memorias como los registros de desplazamiento, y en contraposición a las denominadas memorias de acceso secuencial. Debido a que en los comienzos de la computación las memorias principales (o primarias) de las computadoras eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas), es frecuente que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de una computadora, pero actualmente la denominación no es demasiado acertada.
Se trata de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir información. Se utiliza normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes. Se dicen "de acceso aleatorio" o "de acceso directo" porque los diferentes accesos son independientes entre sí (no obstante, el resto de memorias ROM, ROM borrables y Flash, también son de acceso aleatorio). Por ejemplo, si un disco rígido debe hacer dos accesos consecutivos a sectores alejados físicamente entre sí, se pierde un tiempo en mover la cabeza lecto-grabadora hasta la pista deseada (o esperar que el sector pase por debajo, si ambos están en la misma pista), tiempo que no se pierde en la RAM. Sin embargo, las memorias que se encuentran en el ordenador, son volátiles, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica ; pero hay memorias (como la memoria RAM flash), que no lo son porque almacenan datos.
En general, las RAMs se dividen en estáticas y dinámicas. Una memoria RAM estática mantiene su contenido inalterado mientras esté alimentada. En cambio en una memoria RAM dinámica la lectura es destructiva, es decir que la información se pierde al leerla, para evitarlo hay que restaurar la información contenida en sus celdas, operación denominada refresco.
Además, las memorias se agrupan en módulos, que se conectan a la placa base de la computadora. Según los tipos de conectores que lleven los módulos, se clasifican en Módulos SIMM (Single In-line Memory Module), con 30 ó 72 contactos, módulos DIMM (Dual In-line Memory Module), con 168 contactos y módulos RIMM (RAMBUS In-line Memory Module) con 184 contactos.

Introducción
Los pequeños chips que componen a la memoria ram no se encuentran sueltos, sino soldados a un pequeño circuito impreso denominado módulo, que se puede encontrar en diferentes tipos y tamaños, cada uno ajustado a una necesidad concreta: (SIMM, DIMM, SO-DIMM, RIMM).
Sobre ellos se sueldan los chips de memoria, de diferentes tecnologías y capacidades. Ahora bien, mientras que los ensambladores de módulos se cuentan por centenas, la lista de fabricantes de los propios chips de memoria son un número menor y sólo hay unas pocas empresas como Buffalo, Corsair, Kingston o Samsung, que en cualquier caso no superan la veintena.
La capacidad de una memoria es la cantidad de datos que puede almacenar, generálmente se expresa en bytes, KiB, MiB o GiB.

Nota : Para calcular el ancho de banda del bus de memoria se sigue la fórmula: ancho de bus en Bytes * frecuencia efectiva de trabajo en MHz. Por ejemplo, la DDR200 se llama también PC1600 porque
64 bits / 8 bits * 200 MHz = 1600 MB/s = 1'6 GB/s
que es la 'velocidad' de la memoria, o más correctamente su ancho de banda.
Memoria DRAM
Artículo principal: DRAM
La memoria DRAM ("Dynamic RAM") es una memoria RAM electrónica construida mediante condensadores. Los condensadores son capaces de almacenar un bit de información almacenando una carga eléctrica. Lamentablemente los condensadores sufren de fugas lo que hace que la memoria DRAM necesite refrescarse cada cierto tiempo: el refresco de una memoria RAM consiste en recargar los condensadores que tienen almacenado un uno para evitar que la información se pierda por culpa de las fugas (de ahí lo de "Dynamic"). La memoria DRAM es más lenta que la memoria SRAM, pero por el contrario es mucho más barata de fabricar y por ello es el tipo de memoria RAM más comúnmente utilizada como memoria principal.
• También se denomina DRAM a la memoria asíncrona de los primeros IBM-PC, su tiempo de refresco era de 80 ó 70 ns (nanosegundos). Se utilizó en la época de los i386, en forma de módulos SIMM o DIMM.


FPM-RAM (Fast Page Mode RAM)
Memoria asíncrona, más rápida que la anterior (modo de Página Rápida) y con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns. Esta memoria se encuentra instalada en muchos sistemas de la primera generación de Pentium. Incorpora un sistema de paginado debido a que considera probable que el próximo dato a acceder este en la misma columna, ganando tiempo en caso afirmativo.
EDO-RAM (Extended Data Output RAM)
Memoria asíncrona, esta memoria permite a la CPU acceder más rápido porque envía bloques enteros de datos; con tiempos de acceso de 40 ó 30 ns.
BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM)
Es una evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM. Lee los datos en ráfagas, lo que significa que una vez que se accede a un dato de una posición determinada de memoria se leen los tres siguientes datos en un solo ciclo de reloj por cada uno de ellos, reduciendo los tiempos de espera del procesador. En la actualidad es soportada por los chipsets VIA 580VP, 590VP y 680VP. Al igual que la EDO RAM, la limitación de la BEDO RAM es que no puede funcionar por encima de los 66 mhz.
SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM)
Memoria síncrona (misma velocidad que el sistema), con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se presentan en módulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium 2 y en los Pentium III , así como en los AMD K6, K7 y Duron. Dependiendo de la frecuencia de trabajo se dividen en:
• PC66: la velocidad de bus de memoria es de 66 Mhz, temporización de 15 ns y ofrece tasas de transferencia de hasta 533 MB/s.
• PC100: la velocidad de bus de memoria es de 100 Mhz, temporización de 8 ns y ofrece tasas de transferencia de hasta 800 MB/s.
• PC133: la velocidad de bus de memoria es de 133 Mhz, temporización de 7,5 ns y ofrece tasas de transferencia de hasta 1066 MB/s.
Está muy extendida la creencia de que se llama SDRAM a secas, y que la denominación SDR SDRAM es para diferenciarla de la memoria DDR, pero no es así, simplemente se extendió muy rápido la denominación incorrecta. El nombre correcto es SDR SDRAM ya que ambas (tanto la SDR como la DDR) son Memorias Síncronas Dinámicas.
DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
Memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos. Del mismo modo que la SDRAM, en función de la frecuencia del sistema se clasifican en (según JEDEC):
• PC 1600 ó DDR200: funciona a 2.5 V, trabaja a 200MHz, es decir 100MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 1,6 GB/s (de ahí el nombre PC1600). Este tipo de memoria la utilizaron los Athlon XP de AMD, y los primeros Pentium 4.
• PC 2100 ó DDR266: funciona a 2.5 V, trabaja a 266MHz, es decir 133MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 2,1 GB/s (de ahí el nombre PC2100).
• PC 2700 ó DDR333: funciona a 2.5 V, trabaja a 333MHz, es decir 166MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 2,7 GB/s (de ahí el nombre PC2700).
• PC 3200 ó DDR400: funciona a 2.5V, trabaja a 400MHz, es decir, 200MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 3,2 GB/s (de ahí el nombre PC3200).
• También existen las especificaciones DDR433, DDR466, DDR500, DDR533 y DDR600 pero según muchos ensambladores es poco práctico utilizar DDR a más de 400MHz, por lo que está siendo sustituida por la revisión DDR2.
• PC-4200 ó DDR2-533: trabaja a 533Mhz, es decir, 133 MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 4,2 GB/s (de ahí el nombre PC4200).
• PC-4800 ó DDR2-600: trabaja a 600Mhz, es decir, 150 MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 4,8 GB/s (de ahí el nombre PC4800).
• PC-5300 ó DDR2-667: trabaja a 667Mhz, es decir, 166 MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 5,3 GB/s (de ahí el nombre PC5300).
• PC-6400 ó DDR2-800: trabaja a 800Mhz, es decir, 200 MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 6,4 GB/s (de ahí el nombre PC6400).
También existen las versiones DDR2-400, DDR2-433, DDR2-466, DDR2-500 ( por la misma razón anterior, JEDEC no considera práctico DDR2 a menos de 533Mhz ), DDR2-1000, DDR2-1066, DDR2-1150 y DDR2-1200.
RDRAM (Rambus DRAM)
Memoria de gama alta basada en un protocolo propietario creado por la empresa Rambus, lo cual obliga a sus compradores a pagar regalías en concepto de uso. Esto ha hecho que el mercado se decante por la memoria DDR de uso libre, excepto algunos servidores de grandes prestaciones (Cray) y la famosa PlayStation 2. Se clasifica en:
• Rambus PC600: se caracteriza por utilizar dos canales en vez de uno y ofrece unas tasas de transferencia de 1,06 Gb/s por canal => 2,12 Gb/s a una frecuencia de 266MHz.
• Rambus PC700: igual que el anterior, trabaja a una frecuencia de 356MHz y ofrece unas tasas de transferencia de 1,42 Gb/s por canal => 2,84 Gb/s.
• Rambus PC800: del mismo modo, trabaja a 400MHz y ofrece unas tasas de transferencia de 1,6 Gb/s por canal => 3,2 Gb/s.
Aunque competidora de la DDR, la RDRAM funciona de modo muy distinto: la DDR utiliza los flancos de subida y bajada del reloj para duplicar su frecuencia efectiva (hasta DDR400) con un bus de datos de 64 bits, mientras que la RDRAM eleva la frecuencia de los chips para evitar cuellos de botella (hasta PC800) con un bus de datos de 16 bits.


ESDRAM (Enhanced SDRAM)
Esta memoria incluye una pequeña memoria estática en el interior del chip SDRAM. Con ello, las peticiones de ciertos ser resueltas por esta rápida memoria, aumentando las prestaciones. Se basa en un principio muy similar al de la memoria caché utilizada en los procesadores actuales.
Memoria SRAM (Static RAM)
Artículo principal: SRAM
Representa la abreviatura de "Static RAM". El hecho de ser estática quiere decir que no es necesario refrescar los datos (al contrario que la DRAM), ya que sus celdas mantienen los datos, siempre y cuando estén alimentadas. Otra de sus ventajas es su velocidad, comparable a la de los procesadores actuales. Como contraprestación, debido al elevado número de transistores por bit, las SRAM tienen un elevado precio, por lo que su uso se limita a las memorias caché de procesadores y microcontroladores.
Así, y atendiendo a la utilización de la SRAM como memoria caché de nuestros sistemas informáticos, tenemos tres tipos:
• Async SRAM: memoria asíncrona y con tiempos de acceso entre 20 y 12 nanosegundos, utilizada como caché de los antiguos i386, i486 y primeros Pentium,
• Sync SRAM:memoria síncrona y con un tiempo de acceso entre 12 y 8,5 nanosegundos. Muy utilizada en sistemas a 66 MHz de bus.
• Pipelined SRAM: memoria síncrona con tiempos de acceso entre 8 y 4,5 nanosegundos. Tarda más que la anterior en cargar los datos, pero una vez cargados, accede a ellos con mayor rapidez.
Aspectos constructivos
Estas memorias tienen una capacidad muy reducida (entre 64 y 1024 KB aproximadamente) en comparación con la memoria SDRAM del sistema, pero permiten aumentar significativamente el rendimiento del sistema global debido a la jerarquía de memoria. Están formadas por cuatro transistores bipolares que forman un biestable (denominado flip-flop); esta célula de almacenaje tiene dos estados estables, los cuales se utilizan para denotar 0 ó 1. Dos compuertas adicionales sirven para controlar el acceso a la célula de almacenaje durante las operaciones de lectura o escritura.