LAS MEMORIAS
1 CUÁL ES LA FUNCIÓN PRINCIPAL DE UNA
La memoria principal o primaria, "Memoria Central
", es aquella memoria de un ordenador, la memoria es apta para 1200
gb, prácticamente la mejor, es un
dispositivo donde se almacenan temporalmente tanto los datos como los programas
que la CPU está procesando o va a procesar en un determinado momento. Por su
función, es una amiga inseparable del microprocesador, con el cual se comunica
a través de los buses de datos. Por ejemplo, cuando la CPU tiene que ejecutar
un programa, primero lo coloca en la memoria y después lo empieza a ejecutar. Lo
mismo ocurre cuando necesita procesar una serie de datos; antes de poder
procesarlos los tiene que llevar a la memoria principal.
Esta clase de memoria es volátil, es decir que, cuando se corta la
energía eléctrica, se borra toda la información que estuviera almacenada en
ella.
Por su función, la cantidad de memoria RAM de que disponga una
computadora es un factor muy importante; hay programas y juegos que requieren
una gran cantidad de memoria para poder usarlos. Otros andarán más rápido si el
sistema cuenta con más memoria RAM.
Dentro de las Memorias físicas en nuestro Hardware,
existen dos tipos en función de lectura/escritura o solamente lectura: la Memoria RAM y la Memoria ROM, aunque se
diferencien sólo con una letra (a!= o),
también tienen diferencias técnicas que ampliaré a continuación.
La Memoria
RAM es la que todos conocemos, pues es la memoria de acceso
aleatorio o directo; es decir, el tiempo de acceso a una celda de la memoria no
depende de la ubicación física de la misma (se tarda el mismo tiempo en acceder
a cualquier celda dentro de la memoria). Son llamadas también memorias temporales o memorias de lectura y escritura.
En este tipo particular de Memoria es posible leer
y escribir a voluntad. La Memoria RAM está destinada a contener los programas cambiantes del
usuario y los datos que se vayan necesitando durante la ejecución y
reutilizable, y su inconveniente radica en la volatilidad al contrtarse el
suministro de corriente; si se pierde la alimentación eléctrica, la información
presente en la memoria también
se pierde.
Por este
motivo, surge la necesidad de una memoria que permanentemente, guarde los
archivos y programas del usuario que son necesarios para mantener el buen
funcionamiento del sistema que en se ejecute en la misma.
La Memoria
ROM nace por esta necesidad, con la característica principal de ser
una memoria de sólo lectura, y por lo tanto, permanente que sólo permite la
lectura del usuario y no puede ser reescrita.
Por esta característica, la Memoria ROM se utiliza para
la gestión del proceso de arranque, el chequeo inicial del sistema, carga del
sistema operativo y diversas rutinas de control de dispositivos de
entrada/salida que suelen ser las tareas encargadas a los programas grabados en
la Memoria ROM. Estos programas (utilidades) forman la llamada BIOS del Sistema.
Entonces,
en conclusión:
-
La Memoria RAM puede
leer/escribir sobre sí misma por lo que, es la memoria que utilizamos para los
programas y aplicaciones que utilizamos día a día
-
La Memoria ROM como caso
contrario, sólo puede leer y es la memoria que se usa para el BIOS del Sistema.
CMOS
Normalmente semiconductor
complementario de óxido de metal, o CMOS, se refiere a un chip de memoria del
equipo alimentado con batería, donde se almacena información del proceso de
inicio. El sistema básico de entrada y salida (BIOS) del equipo usa esta
información al encender el equipo.
Los mensajes de error relativos
al CMOS pueden deberse a que la batería esté descargada o tenga algún problema.
La batería se puede descargar si el equipo ha estado apagado durante mucho
tiempo. Para resolver los errores relacionados con el CMOS, consulte la
información incluida con el equipo o póngase en contacto con el fabricante.
Dado que la configuración del CMOS es específica del hardware del equipo,
Microsoft no puede proporcionar instrucciones específicas para modificarla
ROM BIOS
BIOS (Basic Input/Output System -
Sistema básico de entrada/salida) o ROM (Read Only Memory - Memoria de solo lectura) BIOS: es un conjunto de rutinas o programa
que están incorporadas en un microchip y que trabajan estrechamente con el hardware de un ordenador para soportar la
transferencia de información entre los elementos del sistema y realiza las
funciones básicas de arranque y configuración del ordenador, como la memoria,
los discos y el monitor. En pocas palabras, es un chip imborrable donde vienen grabadas las instrucciones básicas para que un ordenador pueda arrancar y es la que comprueba todos los discos, memoria, disquetera, periféricos, etc., que están conectados a nuestro equipo para ver si están correctamente configurados. En ella se almacena toda la información o cambios que realizamos cuando añadimos un nuevo disco duro o una disquetera, mantiene la fecha y hora de nuestro ordenador y cualquier otra configuración que cambiemos. ¿Por qué cuando apagamos el ordenador no se borra la hora o fecha, por ejemplo? Porque todos los cambios realizados por el usuario se guardan en una memoria especial, llamada CMOS, que tiene un consumo eléctrico muy bajo, aunque no puede faltarle éste, por lo que le acompaña una pila (acumulador) que suele durar bastantes años, y que además se recarga cuando el ordenador está encendido.
ROM BIOS: las clásicas (que
funcionan mediante los cursores, la tecla Enter, barra espaciadora y la tecla
Esc) y las BIOS gráficas, también llamadas WinBIOS (cuyo interfaz es similar a
un entorno de ventanas tipo Windows). Debemos tener en cuenta que modificar
cualquier parámetro de la BIOS sin conocer realmente lo que hacemos puede
resultar peligroso, ya que puede dar lugar a que el ordenador deje de
funcionar. Es recomendable tener una copia de la configuración de ésta en papel
por si hubiéramos de restaurar sus parámetros anteriores. La ROM BIOS suele
venir generalmente en inglés, aunque algunas nos permiten cambiar a nuestro
idioma, y se desglosan en varios apartados:
BIOS (Basic Input/Output
system) es un Firmware de booteo o booting designado a ser el primer código
para hacer trabajar una computadora cada vez que esta sea prendida; la función
inicial del BIOS es identificar testear los hardware o componentes periferares que
vienen con la compu. Para prepararla a trabajar como ser la tarjeta de video,
tarjeta de sonido, el disco rígido, el floppy disk, el cd-rom-dvd
player/quemador el teclado, monitor, y disco rígido externo agregado, ósea todo
componente necesario para el funcionamiento de la compu . Entonces el BIOS lo que hace es bootear
(identificar) este proceso se llama Bootstrapping ., la traducción de esta
palabra es complicada, no se puede traducir literalmente, pero más o menos
significa, como identificar lo atrapado
Tu ordenador probablemente usa
ambas, memoria estática y memoria dinámica al mismo tiempo, pero las usa por
diferentes razones debido al coste entre los dos tipos de memoria RAM (ram memory). Si
entiendes como los chips de RAM dinámica y RAM estática funcionan internamente,
es fácil ver porqué el coste es diferente, y también podrás entender su nombre.
Memoria RAM dinámica
La memoria RAM dinámica es el tipo de
memoria más común utilizado hoy en día. En el interior de cada chip de RAM
dinámica se encuentra un bit de información que está compuesto
de dos partes: un transistor y un capacitador. Son, por supuesto, transistores
y capacitadotes extremadamente pequeños por lo que millones de ellos pueden
caber en un solo chip de memoria. El capacitador mantiene el bit de información
(un 0 o un 1). El transistor actúa como un conmutador que permite a los
circuitos del chip leer el capacitador o cambiar su estado.
Podemos ver un capacitador, como
un cubo que es capaz de almacenar electrones. Para almacenar un 1 en memoria,
el cubo es llenado con electrones. Para almacenar ceros, el cubo es vaciado. El
problema con el cubo del capacitador es que tiene una fuga. En cuestión de milisegundos
un cubo entero se vacia. Por ello, para que la memoria dinámica funcione,
la CPU o el controlador de memoria
tienen que entrar en escena y recargar todos los capacitadores que contienen unos antes
de que se descarguen (vacíe). Para hacer esto, el controlador lee la memoria y
la vuelve a escribir. Esta operación de refresco ocurre automáticamente miles
de veces por segundo.
La operación de refresco es de
donde la RAM dinámica coge su nombre. Este tipo de RAM memory tiene
que ser dinámicamente refrescado todo el tiempo o si no olvida que es lo que
contiene. El inconveniente de este continuado refresco, es que consume tiempo y
ralentiza la memoria.
Memoria RAM estática
La RAM estática utiliza una
tecnología completamente diferente. Podemos entenderlo como un circuito
electrónico capaz de mantener un bit de memoria. Puede llevar cuatro o seis
transistores con algo de cableado, pero no tiene que ser refrescado jamás. Esto
hace que la RAM estática sea significativamente más rápida que la memoria
dinámica. Sin embargo, al tener más partes, una celda de memoria estática ocupa
mucho más espacio en un chip que una celda de memoria dinámica. Por este motivo
se consigue menos memoria por cada chip, y hace que la memoria estática sea más
cara.
Conclusión
Para resumir lo explicado
anteriormente, la memoria RAM estática es rápida y cara, y la memoria RAM
dinámica es más barata pero algo más lenta. Por ello, la RAM estática se usa
para crear la caché de alta velocidad en la CPU, mientras que la RAM dinámica
forma el extendido espacio del sistema RAM.
Una memoria caché es una memoria en la que se almacenas una
serie de datos para su rápido acceso. Existen muchas memorias sistema, incluso
de datos, como es caché (de disco, de el caso de la caché de
Google), pero en este tutorial nos vamos a centrar en la caché
de los procesadores.
Básicamente, la memoria caché de un procesador es un
tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad. En la
actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es
almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede
continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos. Estas
instrucciones y datos son aquellas a las que el procesador necesita estar
accediendo de forma continua, por lo que para el
rendimiento del procesador es imprescindible que este acceso sea lo
más rápido y fluido posible.
Con el objetivo de lograr un tiempo de acceso menor a los datos
almacenados en distintos tipos de memoria, existen sistemas de hardware o
software llamado caché, los cuales almacenan estos datos de forma duplicada. La
memoria caché contenida dentro de una CPU memoria RAM o memoria principal de la
computadora, y es por esta razón que mejora la capacidad de procesamiento del
mismo.
TIPOS:
Hay tres tipos diferentes de memoria caché para procesadores:
Caché de 1er nivel (L1): Esta caché está integrada en el
núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad que este. La cantidad de
memoria caché L1 varía de un procesador a otro, estando normalmente entra los
64KB y los 256KB. Esta memoria suele a su vez estar dividida en dos partes
dedicadas, una para instrucciones y otra para datos.
Caché de 2º nivel (L2): Integrada también en el
procesador, aunque no directamente en el núcleo de este, tiene las mismas
ventajas que la caché L1, aunque es algo más lenta que esta. La caché L2 suele
ser mayor que la caché L1, pudiendo llegar a superar los 2MB. A diferencia de
la caché L1, esta no está dividida, y su utilización está más encaminada a
programas que al sistema.
Caché de 3er nivel (L3): Es un tipo de memoria caché más
lenta que la L2, muy poco utilizada en la actualidad. En un principio esta
caché estaba incorporada a la placa base, no al procesador, y su
velocidad de acceso era bastante más lenta que una caché de nivel 2 o 1, ya que
si bien sigue siendo una memoria de una gran rapidez (muy superior a
la RAM, y mucho más en la época en la que se utilizaba), depende de la
comunicación entre el procesador y la placa base. Para hacernos una idea más
precisa de esto, imaginemos en un extremo el procesador y en el otro la memoria
RAM. Pues bien, entre ambos se encuentra la memoria caché, más rápida cuanto
más cerca se encuentre del núcleo del procesador (L1).
Tipos de cache
Desde el punto de vista del hardware, existen dos tipos de
memoria cache; interna y externa. La
primera, denominada también cache primaria, caché de nivel
1 o simplemente caché L1 (Level one) La segunda se
conoce también como cache secundaria, cache de nivel
2 o cache L2
Desde el punto de vista funcional, existen cachés específicas de algunos
dispositivos, por ejemplo, de disco. También se distingue entre caché de
lectura y de escritura.
§2.1 Caché interna
Es una innovación relativamente reciente [3]; en realidad son dos, cada una
con una misión específica: Una para datos y otra para
instrucciones. Están incluidas en el procesador junto con su circuitería
de control, lo que significa tres cosas: comparativamente es muy cara;
extremadamente rápida, y limitada en tamaño (en cada una de las cachés
internas, los 386 tenían 8 KB; el 486 DX4 16 KB, y los
primeros Pentium 8 KB). Como puede suponerse, su velocidad de acceso es
comparable a la de los registros, es decir, centenares de veces más rápida que
la RAM.
§2.2 Caché externa
Es más antigua que la interna, dado que
hasta fecha "relativamente" reciente estas últimas eran
impracticables. Es una memoria de acceso rápido incluida en la placa
base, que dispone de su propio bus y controlador independiente que intercepta
las llamadas a memoria antes que sean enviadas a la RAM ( H2.2 Buses
locales).
La caché externa típica es un banco SRAM ("Static Random Access
Memory") de entre 128 y 256 KB.
Esta memoria es considerablemente más rápida que la DRAM ("Dynamic
Random Access Memory") convencional, aunque también mucho más cara [5]
(tenga en cuenta que un aumento de tamaño sobre los valores anteriores no
incrementa proporcionalmente la eficacia de la memoria caché).
Actualmente (2004) la tendencia es incluir esta caché en el procesador.
Los tamaños típicos oscilan entre 256 KB y 1 MB
Caché de disco
Además de las anteriores, que son de propósito general, existe una caché
de funcionalidad específica que se aloja en memoria RAM estándar. Es la caché
de disco (nos hemos referido a ella en la introducción de este
epígrafe), destinada a contener los datos de disco que probablemente sean
necesitados en un futuro próximo y los que deben ser escritos. Si la
información requerida está en chaché, se ahorra un acceso a disco, lo que es
centenares de veces más rápido (recuerde que los tiempos de acceso a RAM se
miden en nanosegundos y los de disco en milisegundos
§3.1 Caché de disco en MS DOS
y Windows
La cache de los sistemas MS DOS y de los primeros sistemas Windows se
denominaba SmartDrive. Por su parte, los nuevos Sistemas
de 32 bits disponen de un controlador virtual denominado VCACHE que
utiliza un
5 Caché oportunista
Existe un tipo especial que podríamos considerar "de
aplicación", denominada caché oportunista("Opportunistic
cache"). Está relacionada con los problemas de bloqueos de ficheros
en entornos multiusuario en los que distintas aplicaciones pueden acceder a los
mismos datos
SIMM: Es un
formato para módulos de memoria RAM que
consisten en placas de circuito impreso sobre las que se montan los integrados
de memoria DRAM. Estos módulos
se inserta en zócalos sobre la placa
base. Los contactos en ambas caras están interconectados, esta es la mayor
diferencia respecto de sus sucesores los DIMMs. Fueron muy populares desde principios de los 80 hasta
finales de los 90, el formato fue estandarizado
por JEDEC bajo el
número JESD-21C.
DIMM: «módulo de
memoria en línea doble») son módulos de memoria RAM utilizados
en las computadoras personales. Se trata de un
pequeño circuito impreso que contiene circuitos integrados dememoria, y se conecta directamente en
ranuras de la placa base. Los módulos DIMM son
reconocibles externamente por poseer sus contactos (o pines) separados en ambos
lados, a diferencia de los SIMM que poseen
los contactos de modo que los de un lado están unidos con los del otro.
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.
Los módulos RIMM RDRAM cuentan con 184 pines y
debido a sus altas frecuencias de trabajo requieren de difusores de calor
consistentes en una placa metálica que recubre los chips del módulo. Se basan
en un bus de datos de 16 bits y están disponibles en velocidades de 300MHz
(PC-600), 356 Mhz (PC-700), 400 MHz (PC-800) y 533 Mhz (PC-1066) que por su
pobre bus de 16 bits tenía un rendimiento 4 veces menor que la DDR. La RIMM de
533MHz tiene un rendimiento similar al de un módulo DDR133, a pesar de que sus
latencias son 10 veces peores que la DDR.
Inicialmente los módulos RIMM fueron introducidos
para su uso en servidores basados en Intel Pentium 4. Rambus no manufactura módulos
RIMM si no que tiene un sistema de licencias para que estos sean manufacturados
por terceros siendo Samsung el
principal fabricante de éstos.
DDR: permite a ciertos módulos de memoria RAM compuestos
por memorias síncronas (SDRAM), disponibles en
encapsulado DIMM, la capacidad
de transferir simultáneamente datos por dos canales distintos en un mismo ciclo
de reloj. Los módulos DDR soportan una capacidad máxima de 1 GiB (1 073 741
824 bytes).
Las
memorias DIMM - SDRAM fueron reemplazadas por las memorias
tipo RIMM ("Rambus Inline Memory Module") y las memorias tipo DDR ("Double Data Rate").
+
Cuenta con conectores físicamente independientes en ambas caras de la tarjeta
de memoria, de allí que se les denomina duales.
|
+ Todas las memorias DIMM - SDRAM cuentan con 168 terminales.
|
+ Cuentan con un par de muescas en un lugar estratégico del conector, para
que al insertarlas, no haya riesgo de colocarlas de manera incorrecta.
|
+ La memoria DIMM - SDRAM permite el manejo de 32 y 64
bits.
|
+ La medida del DIMM - SDRAM es de 13.76 cm. de largo X 2.54 cm. de
alto.
|
+ Puede convivir con SIMM en
la misma tarjeta principal ("Motherboard") si esta cuenta con ambas
ranuras.
|
La unidad para medir
la velocidad de las memorias RAM es en MegaHertz (MHz). En el caso de los DIMM
- SDRAM, tiene varias velocidades de trabajo disponibles, la cual se tiene que
adaptar a la velocidad de trabajo del resto del sistema. Básicamente fueron las
siguientes:
Nombre asignado
|
Velocidad de la memoria (FSB: "Frontal
Side Bus")
|
----
|
25 MHz,
33 MHz, 50 MHz
|
PC66
|
66
MegaHertz (MHz)
|
PC100
|
100 MHz
|
PC133
|
133 MHz
|
PC150
|
150 MHz
|
Los componentes son visibles, ya
que no cuenta con cubierta protectora; son básicamente los siguientes:
Figura 3. 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 (184 terminales): 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.
|
Velocidad
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 cual se tiene que
adaptar a la velocidad de trabajo del resto del sistema. Básicamente se
comercializaron las siguientes:
Nombre asignado
|
Velocidad de la memoria (FSB: "Frontal Side Bus")
|
PC-2100
|
266 MHz
|
PC-2700
|
333 MHz
|
PC-3200
|
400 MHz
|
Capacidades
La unidad práctica para medir la
capacidad de almacenamiento de una memoria DDR es el MegaByte (MB). y el GigaByte (GB). Las capacidades
comerciales son las siguientes:
Tipo de memoria
|
Capacidad en MegaBytes (MB) / GigaBytes (GB)
|
DDR 184 terminales
|
128 MB, 256 MB, 512 MB y 1 GB
|
En redes informáticas de datos se
denomina latencia a la suma de retardos temporales dentro de
una red. Un retardo es
producido por la demora en la propagación y transmisión
de paquetes dentro de la
red.
Otros factores que influyen en la
latencia de una red son:
·
El tamaño de los paquetes transmitidos.
·
El tamaño de los buffers dentro de los equipos de
conectividad. Ellos pueden producir un Retardo Medio de Encolado.
Hay latencia en tecnologías de uso
musical, como los transformadores de mp3 a vinilos analógicos. Siempre el traspaso de información de un
mecanismo a otro va a sufrir este retardo, que normalmente está estimado en
milisegundos (1/1,000 s) en algunos casos
pequeño, en otro más notorio. La latencia en el sentido del audio digital está
directamente relacionada con la tarjeta de audio, esto se debe a que dicha
tarjeta no es compatible con ASIO (Audio Stream Input Output).
Un punto muy importante es que siempre
va a haber cierta latencia, aun cuando se hable de latencia cero, la cuestión
es que esta es imperceptible (3 ms aprox.) En general se refiere al tiempo que
dura en llegar una acción desde su punto de inicio hasta su "punto de
fuga", es decir cuando la acción se consuma.
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