Organización de la memoria


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1 Organización de la memoria MIA José Rafael Rojano Cáceres Arquitectura de Computadoras I Qué es la memoria? Como hemos visto hasta el momento la memoria constituye uno de los elementos básicos de una PC. Su propósito es almacenar datos e instrucciones. 1

2 Elementos de almacenamiento La memoria se constituye por elemento básicos que podemos agrupar en las siguientes escalas: Los biestables Los registros La memoria Los biestables Los biestables son las unidades básicas de memoria y tan solo son capaces de almacenar un bit (un uno o bien un cero) Físicamente un biestables es una colección de compuertas: 2

3 Los registros Los registros se conforman a través de una colección de n biestables La memoria Bueno, después de esta aclaración podemos concluir en que la memoria es una gran colección de elementos de almacenamiento de 1 bit que forman una malla. 3

4 Jerarquía de la memoria Coste por bit Registros Caché N1-N2 Capacidad Tiempo de acceso Frecuencia de acceso Memoria Principal Disco Magnético Cinta Magnética Disco Óptico Clasificación de la memoria Por permanencia de datos Por formato físico Por tecnología 4

5 Permanencia de datos Permanencia?? La clasificación de la memoria por la permanencia de los datos quiere decir cuanto tiempo es capaz de mantener la información un circuito. En esta clasificación encontramos dos ramas: Las memorias ram y Las memorias rom 5

6 RAM RAM quiere decir Random memoria de acceso aleatorio. Access Memory, Su característica principal es que es capaz de mantener la información solo mientras exista una carga eléctrica alimentando al circuito. Al quitar la alimentación, la memoria pierde su contenido quedando descargada ROM ROM quiere decir Read Only Memory, memoria de solo lectura. Con ello indicamos que la información no puede ser alterado (borrado) por lo cual aunque el circuito no tenga alimentación eléctrica, éste mantendrá la información intacta, hasta la próxima vez que sea alimentado con energía. 6

7 Tecnología de almacenamiento Ram Dinámica Estática Ram dinámica Cada bit se representa mediante una carga que se almacena en un condensador. Debido a su constitución física los condensadores van perdiendo energía con el tiempo, por lo cual es necesario recordarles la información. Este hecho es controlado por el microprocesador y conlleva a consumir tiempo por lo cual es una perdida de recursos. 7

8 Ram estática La ram estática es implementada mediante circuitos que son capaces de mantener su estado (0 o 1). La implementación se realiza mediante el uso de biestables. Este diseño es más eficiente y rápido que la ram dinámica, pero también es más caro, por lo cual solo se usa para las memorias cache. Tecnología de almacenamiento Rom Prom Eprom Eeprom 8

9 Prom Prom viene de Programmable ROM, es una memoria rom programable. La primera vez que se usa, ésta se encuentra en blanco o virgen. Solo permitirá que le sea grabada información una única vez. Eprom Eprom viene de Erasable Programmable Rom, o memoria rom programable de borrado. Este tipo de tecnología permite el borrado de la información a través de la aplicación de un haz de luz ultravioleta, a través de una ventana situada sobre el chip. 9

10 EEprom Las memorias Eeprom o Electrically Erasable Programmable Rom, memoria rom programable borrable por electricidad, permiten la modificación de la información sin la necesidad de aplicar aditamentos externos para su reprogramación. Tan solo es necesario el empleo del software para su reprogramación Formato físico 10

11 Apariencia La apariencia proviene de las diferentes necesidades y conveniencias por las cuales ha evolucionado la memoria. Los formatos clásicos Simm Dimm Rimm 11

12 Simm Simm viene de Single in line memory module, o módulo de memoria única en línea. Módulos de Memoria SIMM, de 72 Contactos: Vista frontal Vista desde arriba Banco de cuatro zócalos 12

13 Dimm Dimm es por Dual in line Memory Module, o módulo de memoria doble en línea. DIMMs de 72 contactos, SO DIMM DIMMs de 144 contactos, SO DIMM DIMMs de 168 contactos, SDRAM DIMMs de 184 contactos, DDR SDRAM DIMMs de 240 contactos, DDR2 SDRAM RIMM Rimm o Rambus in line Memory Module, módulo de memoría rambus en línea. El RIMM es el módulo de memoria usado para las memorias de tipo RamBus (Rdram). El nombre de RIMM fue dado como una marca por parte de RamBus, para identificar el uso de su tecnología en modulos de memoria. Su presentación es de 184 pines 13

14 Por tecnología Evolución Debido a que la memoria ha evolucionado físicamente, sus características internas, su estructura y su velocidad también lo han hecho. Respecto de este último punto es que se hablará en este apartado. Nota: todas las memorias emplean un reloj para trabajar. 14

15 Síncronas Es un estandar que en su momento permitio alcanzar velocidades de hasta 60 Mhz y posteriormente 100,150, etc con el propósito de aprovechar las grandes velocidades de los Microprocesadores Las dram síncronas (sdram) intercambia datos con el procesador de forma síncronizada con una señal de reloj externa. Con ello puede funcionar a velocidades del tope del bus del procesador, sin imponer estados de espera. Asíncronas Las ram asíncronas también emplean un reloj, solo que en ellas, se da una correspondencia de 1 a 1 en el ciclo de máquina y ciclo de memoria, es decir existen tiempo de espera. Este tipo de ram es la que convencionalmente se encuentra en la PC 15

16 Clasificación por uso de reloj Dram síncrona RDRAM (rambus) Dram asíncrona FPM EDO 16

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