Memoria RAM

La memoria RAM es conocida como memoria volátil lo cual quiere decir que los datos no se guardan de manera permanente, es por ello, que cuando deja de existir una fuente de energía en el dispositivo la información se pierde.

Asimismo, la memoria RAM puede ser reescrita y leída constantemente.

Definición

La memoria RAM (Random Access Memory) o memoria de acceso aleatorio es la memoria principal de una computadora, en la cual se almacenan temporalmente los programas y datos que el usuario ejecuta mientras el equipo se encuentra encendido.

Historia

Uno de los primeros tipos de memoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 y 1952 y usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitos integrados a finales de los años 60 y principios de los 70.

Esa memoria requería que cada bit estuviera almacenado en un toroide de material ferromágnetico de algunos milímetros de diámetro, lo que resultaba en dispositivos con una capacidad de memoria muy pequeña.

Antes que eso, las computadoras usaban relés y líneas de retardo de varios tipos construidas para implementar las funciones de memoria principal con o sin acceso aleatorio.

En 1969 fueron lanzadas una de las primeras memorias RAM basadas en semiconductores de silicio por parte de Intel con el integrado 3101 de 64 bits de memoria y para el siguiente año se presentó una memoria DRAM de 1024 bytes, referencia 1103 que se constituyó en un hito, ya que fue la primera en ser comercializada con éxito, lo que significó el principio del fin para las memorias de núcleo magnético.

En comparación con los integrados de memoria DRAM actuales, la 1103 es primitiva en varios aspectos, pero tenía un desempeño mayor que la memoria de núcleos.

En 1973 se presentó una innovación que permitió otra miniaturización y se convirtió en estándar para las memorias DRAM: la multiplexación en tiempo de la direcciones de memoria. MOSTEK lanzó la referencia MK4096 de 4096 bytes en un empaque de 16 pines, mientras sus competidores las fabricaban en el empaque DIP de 22 pines.

El esquema de direccionamiento se convirtió en un estándar de facto debido a la gran popularidad que logró esta referencia de DRAM. Para finales de los 70 los integrados eran usados en la mayoría de computadores nuevos, se soldaban directamente a las placas base o se instalaban en zócalos, de manera que ocupaban un área extensa de circuito impreso.

Con el tiempo se hizo obvio que la instalación de RAM sobre el impreso principal, impedía la miniaturización , entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP, aprovechando las ventajas de la construcción modular.

El formato SIMM fue una mejora al anterior, eliminando los pines metálicos y dejando unas áreas de cobre en uno de los bordes del impreso, muy similares a los de las tarjetas de expansión, de hecho los módulos SIPP y los primeros SIMM tienen la misma distribución de pines.

A finales de los 80 el aumento en la velocidad de los procesadores y el aumento en el ancho de banda requerido, dejaron rezagadas a las memorias DRAM con el esquema original MOSTEK, de manera que se realizaron una serie de mejoras en el direccionamiento como las siguientes:

FPM-RAM (Fast Page Mode RAM)

Inspirado en técnicas como el «Burst Mode» usado en procesadores como el Intel 486, se implantó un modo direccionamiento en el que el controlador de memoria envía una sola dirección y recibe a cambio esa y varias consecutivas sin necesidad de generar todas las direcciones.

Esto supone un ahorro de tiempos ya que ciertas operaciones son repetitivas cuando se desea acceder a muchas posiciones consecutivas.

Funciona como si deseáramos visitar todas las casas en una calle: después de la primera vez no seria necesario decir el número de la calle únicamente seguir la misma. Se fabricaban con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns y fueron muy populares en sistemas basados en el 486 y los primeros Pentium.

EDO-RAM (Extended Data Output RAM)

Lanzada en 1995 y con tiempos de accesos de 40 o 30 ns suponía una mejora sobre su antecesora la FPM.

La EDO, también es capaz de enviar direcciones contiguas pero direcciona la columna que va utilizar mientras que se lee la información de la columna anterior, dando como resultado una eliminación de estados de espera, manteniendo activo el búffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura.

BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM)

Fue la evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM, fue presentada en 1997. Era un tipo de memoria que usaba generadores internos de direcciones y 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.

Nunca salió al mercado, dado que Intel y otros fabricantes se decidieron por esquemas de memoria sincrónicos que si bien tenían mucho del direccionamiento MOSTEK, agregan funcionalidades distintas como señales de reloj.

Para qué sirve la memoria RAM (función)

La memoria RAM sirve para mejorar la velocidad de respuesta al momento de utilizar algún programa en el ordenador ya que la información que necesita dicho programa para hacerlo funcionar se encuentra almacenada en la memoria RAM.

De esta manera, al ejecutar el programa se traslada al procesador todas las instrucciones que necesitan ser ejecutadas realizando diferentes transmisiones de datos según sea necesario, en consecuencia, la memoria RAM y el procesador interactúan entre si intercambiando los datos solicitados.

La memoria RAM almacena dicha información y le envía al procesador los datos que necesitan ser procesados, por lo tanto, mientras la memoria posea mayor velocidad de transmisión y mayor capacidad de almacenamiento el usuario podrá utilizar más programas a la vez y de manera más rápida.

Cómo funciona la memoria RAM

La memoria es una gigantesca matriz llena de unos y ceros. Cada posición, como es usual en una matriz, es posible de ubicar por un número de columna y otro de fila. Se le llama de “acceso aleatorio” ya que podemos acceder a cualquier ubicación de esta matriz, si conocemos la fila y la columna correspondiente.

Permiten almacenar y recuperar la información. Esta memoria es basada en semiconductores que puede ser leída y escrita por el microprocesador u otros dispositivos de hardware.

El acceso a las posiciones de almacenamiento se puede realizar en cualquier orden. Los chips de memoria son pequeños rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con «pines» o contactos.

La RAM es muchísimo más rápida, y que se borra al apagar el ordenador, no como otro tipo de memoria.

Características de la memoria RAM

• Localización: Interna (se encuentra en la tarjeta madre)
• Capacidad: Esta varia del tipo de memoria que se utilice en la actualidad se pueden encontrar memorias que alcanza hasta 1 Gb. de memoria
• Método de acceso: La RAM es una memoria de acceso aleatorio. Esto significa que una palabra o byte se puede encontrar de forma directa, sin tener en cuenta los bytes almacenados antes o después de dicha palabra (al contrario que las memorias en cinta, que requieren de un acceso secuencial). Además, la RAM permite el acceso para lectura y escritura de información.
• Frecuencia: Se denomina así a la velocidad de la memoria que se mide en Hertz (Hz).
• Tiempo de acceso: Basado en el tiempo que se tarda en llegar los datos almacenados en la memoria (ns).
• Latencia: La mas importante CAS (selección de dirección de columna), es el tiempo que transcurre desde que el controlador de memoria envía una petición para leer, hasta que se selecciona la columna de la memoria donde esta el dato buscado ( cantidad de ciclos de reloj).
• Ancho de banda o BUS: Determina la cantidad de información que se transfiere simultáneamente por una cierta cantidad de líneas de transmisión (bits).

Partes de una memoria RAM

Placa

Todos los elementos de hardware de la memoria RAM están soldados en la placa de circuito. Esta placa tiene un circuito integrado semiconductor basado en silicio que provee las conexiones entre los componentes de la memoria así como también tiene una interfaz con la PC para permitir que el procesador y el controlador de memoria accedan a la RAM.

Reloj

A diferencia de la memoria convencional (asincrónica) DRAM, las operaciones de la SDRAM están sincronizadas a las señales de un reloj, lo que simplifica la interfaz de control y elimina la necesidad de generar señales pseudo-análogas requeridas en la DRAM. También disminuye los costos de fabricación de los componentes de la memoria porque una memoria más rápida se puede construir al mismo precio.

Modo Registro

Esta función del chip es la configuración de la operación del dispositivo básico. Controla la latencia, la duración y el tipo de ráfaga de CAS (estroboscopio de dirección de columnas) y por lo general se instala mientras la computadora está encendiendo.

Bancos de memoria

Esta es la sección que contiene los módulos de la memoria –celdas– que guardan la información. En la SDRAM, siempre hay dos o más bancos, que permiten a un banco estar disponible para acceso mientras el otro está precargado. Esto elimina la latencia causada por la precarga de un solo banco, lo que provoca una alta tasa de transferencia de datos. También disminuye la granularidad de cada banco, lo que genera un desempeño mayor a menor costo con una densidad de memoria de 16MB o más.

Chip SPD

SPD significa Detección de Presencia Serie. La memoria SDRAM tiene un chip SPD que contiene información acerca del tipo de memoria, tamaño, velocidad y tiempo de acceso. Este chip le permite a la computadora ingresar a estos datos cuando se inicia la computadora mientras pasa por la prueba de encendido.

Contador de ráfagas

El contador de ráfagas en un contador del chip que lleva un registro de direcciones en filas para posibilitar un acceso rápido. Existen dos tipos de ráfagas –secuencial e intercalado– y hay diferentes duraciones, y estos parámetros se pueden programar en el modo Registro.

Tipos de memoria RAM

Existen dos tecnologías básicas de memoria RAM

1. RAM dinámica (DRAM) y
2. RAM estática (SRAM),

Ambas memorias utilizan diferentes tecnologías para almacenar los datos.

La RAM dinámica (DRAM) necesita ser refrescada 100 de veces por segundos, mientras que la RAM estática (SRAM) no necesita ser refrescada tan frecuentemente lo que la hace más rápida pero también más cara que la memoria RAM dinámica.

Con respecto a los tipos de memoria RAM, tenemos los siguientes:

DDR

Es conocida como SDRAM (Synchronous Dram) es un tipo de memoria RAM, dinámica que es casi un 20% más rápida que la RAM EDO. Esta memoria entrelaza dos o más matrices de memoria interna de manera que mientras se accede a una matriz, la próxima se está preparando para acceder, dicha memoria permite leer y escribir datos a dos veces la velocidad bus.

DDR2

Son unas mejoras de la memoria DDR que permite que los búferes de entrada – salida funcionan al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realizan 4 transferencias. Una memoria DDR a 200 MHZ reales entregaba 400 MHZ nominales, la DDR2 con esos mismos 200 MHZ entrega 800 MHZ NOMINALES.

DDR3

Esta memoria puede ser 2 veces más rápida que la memoria DRR2, la DDR3 teóricamente podía transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800-2600 MHZ, comparado con el rango de DDR2 de 400-1200MHZ o 200-533MHZ del DDR2.

Memoria caché o RAM caché

Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad, puede ser tanto un área de reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente. Una memoria caché es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria caché es efectiva debido a que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos e instrucciones.

Dentro de cada una de estas memorias pueden existir distintos tipos de capacidad de almacenamiento, es decir, pueden tener capacidad de 1GB, 2GB, 4GB, 8GB.

Memoria RAM y velocidad

Existe una relación directa entre la capacidad de memoria RAM que tiene un equipo o computadora y la velocidad de procesamiento de tareas que el usuario realiza en una computadora.

Podría decirse que entre más memoria RAM tenga una computadora, mayor será la velocidad de respuesta y de procesamiento por parte del equipo.

Diferencia entre memoria RAM y memoria ROM

Ambas son memorias primarias de la computadora, pero se diferencian por lo siguiente:

En contrapartida de la memoria RAM existe la memoria ROM, una memoria que no es volátil ya que la información contenida en ella no es borrable al apagar el ordenador ni con el corte de la energía eléctrica.

Entonces podríamos decir que la diferencia entre la memoria RAM y memoria ROM es que la ROM no se puede borrar (es de solo lectura), mientras que la RAM se puede borrar y sobreescribir.

Diferencia entre memoria ram y disco duro

Ambos son medios de almacenamiento en una computadora, sin embargo son diferentes en lo siguiente:

El disco duro es un dispositivo de almacenamiento que no pierde información aunque no esté conectado a la corriente eléctrica, al contrario la memoria RAM pierde sus datos una vez apagado el equipo, por lo que podríamos decir que es una memoria temporal.

Entonces, el disco duro se convierte en el almacén principal de la información donde deben acabar los datos al final de la jornada.

En resumen: La memoria RAM es la capacidad de la computadora de hacer procesos, el disco duro es la capacidad de almacenar datos.