Memorias Del PC ó Ordenador

Memorias Del PC  ó Ordenador 

Uno de los conceptos básicos y claros sobre las memorias   es que es una unidad de almacenamiento en la cual se puede guardar varios archivos; me permito citar  esta  definición que encontré en un artículo :” Memoria (informática), los circuitos que permiten almacenar y recuperar la información. En un sentido más amplio, puede referirse también a sistemas externos de almacenamiento, como las unidades de disco o de cinta. Por lo general se refiere sólo al semiconductor rápido de almacenaje (RAM) conectado directamente al procesado“

Memorias  ROM(Read Only Memory).

La memoria de sólo lectura, o memoria ROM ( Read Only Memory), es una de las dos memorias que posee la computadora, que tiene como particularidad que no puede ser modificada; es inalterable. Por eso es que se la caracteriza como una memoria no volátil, ya que tampoco se altera por cortes de corriente.

Es decir que sus programas se pueden leer y por lo tanto, ejecutar, pero no escribir sobre ellos o cambiarlos. Su contenido permanece intacto durante todo el tiempo que exista.

En este sentido, se diferencia de la memoria RAM, ya que esta es aleatoria: es tanto de lectura como de escritura por lo que su contenido puede ser modificado.

En cuanto a la memoria ROM, los datos que contiene suelen ser cargados de fábrica en el chip y al no poder sufrir ninguna modificación, no corre el riesgo de perder su información una vez que se apaga la computadora. Por eso mismo es que se la utilizan para almacenar los programas con los que se enciende el equipo, cargar el sistema operativo y para ejecutar el diagnóstico de dispositivos de entrada/salida (lo que se conoce como el Bios del Sistema).

Generalmente, son de poca capacidad (sólo unos miles de bytes) y suelen estar integradas con la computadora y en algunos periféricos que se le instalan.

La memoria ROM, también conocida como firmware, es un circuito integrado programado con unos datos específicos cuando es fabricado. Los chips de características ROM no solo se usan en ordenadores, sino en muchos otros componentes electrónicos también. Hay varios tipos de ROM, por lo que lo mejor es empezar por partes.

Tipos de ROM

Hay 5 tipos básicos de ROM, los cuales se pueden identificar como:

ROM

PROM           

EPROM

EEPROM

Memoria Flash

Cada tipo tiene unas características especiales, aunque todas tienen algo en común:

Los datos que se almacenan en estos chips son no volátiles, lo cual significa que no se pierden cuando se apaga el equipo.

Los datos almacenados no pueden ser cambiados o en su defecto necesitan alguna operación especial para modificarse. Recordemos que la memoria RAM puede ser cambiada en al momento.

Todo esto significa que quitando la fuente de energía que alimenta el chip no supondrá que los datos se pierdan irremediablemente.

Funcionamiento ROM

De un modo similar a la memoria RAM, los chips ROM contienen  una hilera de filas y columnas, aunque la manera en que interactúan es bastante diferente. Mientras que RAM usualmente utiliza transistores para dar paso a un capacitador en cada intersección, ROM usa un diodo para conectar las líneas si el valor es igual a 1. Por el contrario, si el valor es 0, las líneas no se conectan en absoluto.

Un diodo normalmente permite el flujo eléctrico en un sentido y tiene un umbral determinado, que nos dice cuanto fluido eléctrico será necesario para dejarlo pasar. Normalmente, la manera en que trabaja un chip ROM necesita la perfecta programación y todos los datos necesarios cuando es creado. No se puede variar una vez que está creado. Si algo es incorrecto o hay que actualizar algo, hay que descartarlo y empezar con uno nuevo. Crear la plantilla original de un chip ROM es normalmente laborioso dando bastantes problemas, pero una vez terminado, los beneficios son grandes. Una vez terminada la plantilla, los siguientes chips pueden costar cantidades ridículas.

 Estos chips no consumen apenas nada y son bastante fiables, y pueden llevar toda la programación para controlar el dispositivo en cuestión. Los ejemplos más cercanos los tenemos en algunos juguetes infantiles los cuales hacen actos repetitivos y continuos.

PROM

Crear chips desde la nada lleva mucho tiempo. Por ello, los desarrolladores crearon un tipo de ROM conocido como PROM (programmable read-only memory). Los chips PROM vacíos pueden ser comprados económicamente y codificados con una simple herramienta llamada programador.

La peculiaridad es que solo pueden ser programados una vez. Son más frágiles que los chips ROM hasta el extremo que la electricidad estática lo puede quemar. Afortunadamente, los dispositivos PROM vírgenes son baratos e ideales para hacer pruebas para crear un chip ROM definitivo.

EPROM

Trabajando con chips ROM y PROM puede ser una labor tediosa. Aunque el precio no sea demasiado elevado, al cabo del tiempo puede suponer un aumento del precio con todos los inconvenientes. Los EPROM (Erasable programmable read-only memory) solucionan este problema. Los chips EPROM pueden ser regrabados varias veces.

Borrar una EEPROM requiere una herramienta especial que emite una frecuencia determinada de luz ultravioleta. Son configuradas usando un programador EPROM que provee voltaje a un nivel determinado dependiendo del chip usado.

Para sobrescribir una EPROM, tienes que borrarla primero. El problema es que no es selectivo, lo que quiere decir que borrará toda la EPROM. Para hacer esto, hay que retirar el chip del dispositivo en el que se encuentra alojado y puesto debajo de la luz ultravioleta comentada anteriormente.

EEPROM y memoria flash

Aunque las EPROM son un gran paso sobre las PROM en términos de utilidad, siguen necesitando un equipamiento dedicado y un proceso intensivo para ser retirados y reinstalados cuando un cambio es necesario. Como se ha dicho, no se pueden añadir cambios a la EPROM; todo el chip sebe ser borrado. Aquí es donde entra en juego la  EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory).

Algunas peculiaridades incluyen:

ü  Los chips no tienen que ser retirados para sobre escribirse.

ü  No se tiene que borrar el chip por completo para cambiar una porción del mismo.

ü  Para cambiar el contenido no se requiere equipamiento adicional.

En lugar de utilizar luz ultra violeta, se pueden utilizar campos eléctricos para volver a incluir información en las celdas  de datos que componen circuitos del chip. El problema con la EEPROM, es que, aunque son muy versátiles, también pueden ser lentos con algunos productos lo cuales deben realizar cambios rápidos a los datos almacenados en el chip. Los fabricantes respondieron a esta limitación con la memoria flash, un tipo de EEPROM que utiliza un “cableado” interno que puede aplicar un campo eléctrico para borrar todo el chip, o simplemente zonas predeterminadas llamadas bloques.

¿ Qué es... la memoria RAM?

La memoria principal o RAM (Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el computador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. El almacenamiento es considerado temporal por que los datos y programas permanecen en ella mientras que la computadora este encendida o no sea reiniciada.

Se le llama RAM por que es posible acceder a cualquier ubicación de ella aleatoria y rápidamente

Tipos de memorias RAM

Hay muchos tipos de memorias DRAM, Fast Page, EDO, SDRAM, etc. Y lo que es peor, varios nombres. Trataremos estos cuatro, que son los principales, aunque mas adelante en este Informe encontrará prácticamente todos los demás tipos.

F DRAM: Dinamic-RAM, o RAM DINAMICA, ya que es "la original", y por tanto la más lenta.

F Usada hasta la época del 386, su velocidad típica es de 80 ó 70 nanosegundos (ns), tiempo éste que tarda en vaciarse para poder dar entrada a la siguiente serie de datos. Por ello, es más rápida la de 70 ns que la de 80 ns.

F Físicamente, aparece en forma de DIMMs o de SIMMs, siendo estos últimos de 30 contactos.

F Fast Page (FPM): a veces llamada DRAM (o sólo "RAM"), puesto que evoluciona directamente de ella, y se usa desde hace tanto que pocas veces se las diferencia. Algo más rápida, tanto por su estructura (el modo de Página Rápida) como por ser de 70 ó 60 ns.

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F Usada hasta con los primeros Pentium, físicamente aparece como SIMMs de 30 ó 72 contactos (los de 72 en los Pentium y algunos 486).

F EDO: o EDO-RAM, Extended Data Output-RAM. Evoluciona de la Fast Page; permite empezar a introducir nuevos datos mientras los anteriores están saliendo (haciendo su Output), lo que la hace algo más rápida (un 5%, más o menos).

F Muy común en los Pentium MMX y AMD K6, con velocidad de 70, 60 ó 50 ns. Se instala sobre todo en SIMMs de 72 contactos, aunque existe en forma de DIMMs de 168.

F SDRAM: Sincronic-RAM. Funciona de manera sincronizada con la velocidad de la placa (de 50 a 66 MHz), para lo que debe ser rapidísima, de unos 25 a 10 ns. Sólo se presenta en forma de DIMMs de 168 contactos; es usada en los Pentium II de menos de 350 MHz y en los Celeron.

F PC100: o SDRAM de 100 MHz. Memoria SDRAM capaz de funcionar a esos 100 MHz, que utilizan los AMD K6-2, Pentium II a 350 MHz y computadores más modernos; teóricamente se trata de unas especificaciones mínimas que se deben cumplir para funcionar correctamente a dicha velocidad, aunque no todas las memorias vendidas como "de 100 MHz" las cumplen.

F PC133: o SDRAM de 133 MHz. La más moderna (y recomendable).

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 contratarse el suministro de corriente; si se pierde la alimentación eléctrica, la información presente en la memoria también se pierde.

Qué es la memoria flash?

La memoria flash consiste en una pequeña tarjeta destinada a almacenar grandes cantidades de información en un espacio muy reducido. Usualmente es posible encontrarlas guardando las fotos de una cámara digital, los programas de calles y rutas de un GPS, la agenda de contactos de un teléfono celular o los archivos, correos y direcciones de una agenda PDA.

Este tipo de tarjetas son denominadas no volátiles, ya que conservan los datos aún cuando no se encuentran conectadas a la corriente eléctrica. Los primeros dispositivos de este tipo fueron fabricados en 1971 y eran denominadas EPROM por el inglés Erasable Programmable Read-Only Memory. Estos aparatos también eran capaces de almacenar los datos al cortar el flujo eléctrico, sin embargo, para volver a grabar información era necesario borrar a través de rayos ultravioleta.

Las tarjetas de memoria flash están hechas de muchísimas celdas microscópicas que acumulan electrones con diferentes voltajes a medida que la electricidad pasa a través de ellas, creando así un mapa de diferentes cargas eléctricas. De este modo la tarjeta logra guardar la información que el usuario requiere. Mientras más compacta esté distribuida su estructura, mayor información almacena, y asimismo también aumentan los costos en la fabricación de estos dispositivos.

La otra forma de almacenar toda esta información es a través de un disco duro, y la gran diferencia que tienen con las tarjetas de memoria flash, es que estas últimas no cuentan con partes móviles (como el lector del disco), sino que están formadas por una sola pieza fabricada en un material semiconductor. De este modo se configura como un dispositivo de tamaño muy reducido que no pierde los datos cuando sufre de movimientos fuertes y/o golpes. Generalmente son de forma cuadrada o rectangular y se pueden conectar al computador a través de un puerto USB, por lo tanto, es posible intuir que se trata también de los famosos pendrive o llaveros USB.

Futuro  de las Memorias

El futuro del mundo de la memoria flash es bastante alentador, ya que se tiende a la ubicuidad de las computadoras y electrodomésticos inteligentes e integrados y, por ello, la demanda de memorias pequeñas, baratas y flexibles seguirá en alza hasta que aparezcan nuevos sistemas que lo superen tanto en características como en coste. En apariencia, esto no parecía muy factible ni siquiera a medio plazo ya que la miniaturización y densidad de las memorias flash estaba todavía lejos de alcanzar niveles preocupantes desde el punto de vista físico. Pero con la aparicion del memristor el futuro de las memorias flash comienza a opacarse.

El desarrollo de las memorias flash es, en comparación con otros tipos de memoria sorprendentemente rápido tanto en capacidad como en velocidad y prestaciones. Sin embargo, los estándares de comunicación de estas memorias, de especial forma en la comunicación con los PC es notablemente inferior, lo que puede retrasar los avances conseguidos.

La apuesta de gigantes de la informática de consumo como AMD y Fujitsu en formar nuevas empresas dedicadas exclusivamente a este tipo de memorias como Spansion en julio de 2003 auguran fuertes inversiones en investigación, desarrollo e innovación en un mercado que en 2005 sigue creciendo en un mercado que ya registró en 2004 un crecimiento asombroso hasta los 15.000 millones de dólares (después de haber superado la burbuja tecnológica del llamado boom punto com) según el analista de la industria Gartner, avala todas estas ideas.

Es curioso que esta nueva empresa, concretamente, esté dando la vuelta a la tortilla respecto a las velocidades con una técnica tan sencilla en la forma como compleja en el fondo de combinar los dos tipos de tecnologías reinantes en el mundo de las memorias flash en tan poco tiempo. Sin duda se están invirtiendo muchos esfuerzos de todo tipo en este punto.

Sin embargo, la memoria flash se seguirá especializando fuertemente, aprovechando las características de cada tipo de memoria para funciones concretas. Supongamos una Arquitectura Harvard para un pequeño dispositivo como un PDA; la memoria de instrucciones estaría compuesta por una memoria de tipo ORNAND (empleando la tecnología MirrorBit de segunda generación) dedicada a los programas del sistema, esto ofrecería velocidades sostenidas de hasta 150 MB/s de lectura en modo ráfaga según la compañía con un costo energético ínfimo y que implementa una seguridad por hardware realmente avanzada; para la memoria de datos podríamos emplear sistemas basados en puertas NAND de alta capacidad a un precio realmente asequible. Sólo quedaría reducir el consumo de los potentes procesadores para PC actuales y dispondríamos de un sistema de muy reducidas dimensiones con unas prestaciones que hoy en día sería la envidia de la mayoría de los ordenadores de sobremesa. Y no queda mucho tiempo hasta que estos sistemas tomen, con un esfuerzo redoblado, las calles.

Cualquier dispositivo con datos críticos empleará las tecnologías basadas en NOR u ORNAND si tenemos en cuenta que un fallo puede hacer inservible un terminal de telefonía móvil o un sistema médico por llegar a un caso extremo. Sin embargo, la electrónica de consumo personal seguirá apostando por las memorias basadas en NAND por su inmensamente reducido costo y gran capacidad, como los reproductores portátiles de MP3 o ya, incluso, reproductores de DVD portátiles. La reducción del voltaje empleado (actualmente en 1,8 V la más reducida), además de un menor consumo, permitirá alargar la vida útil de estos dispositivos sensiblemente. Con todo, los nuevos retos serán los problemas que sufren hoy en día los procesadores por su miniaturización y altas frecuencias de reloj de los microprocesadores.

Los sistemas de ficheros para memorias flash, con proyectos disponibles mediante CVS (Concurrent Version System) y código abierto permiten un desarrollo realmente rápido, como es el caso de YAFFS2, que, incluso, ha conseguido varios patrocinadores y hay empresas realmente interesadas en un proyecto de esta envergadura.

La integración con sistemas inalámbricos permitirá unas condiciones propicias para una mayor integración y ubicuidad de los dispositivos digitales, convirtiendo el mundo que nos rodea en el sueño de muchos desde la década de 1980. Pero no sólo eso, la Agencia Espacial Brasileña, por citar una agencia espacial, ya se ha interesado oficialmente en este tipo de memorias para integrarla en sus diseños; la NASA ya lo hizo y demostró en Marte su funcionamiento en el Spirit (rover de la NASA, gemelo de Opportunity), donde se almacenaban incorrectamente las órdenes como bien se puede recordar. Esto sólo es el principio. Y más cerca de lo que creemos. Intel asegura que el 90% de los PC, cerca del 90% de los móviles, el 50% de los módems, etc. en 1997 ya contaban con este tipo de memorias.

En la actualidad TDK está fabricando discos duros con memorias flash NAND de 32 Gb con un tamaño similar al de un disco duro de 2.5 pulgadas, similares a los discos duros de los portátiles con una velocidad de 33.3 Mb/s. El problema de este disco duro es que, al contrario de los discos duros convencionales, tiene un número limitado de accesos. Samsung también ha desarrollado memorias NAND de hasta 32 Gb.

La expansión de la memoria flash es infinita. En la actualidad (31/08/09) Kingston ha lanzado una memoria flash (DATATRAVELER 300) de una capacidad de 256 Gb la cual podría almacenar 51000 imágenes, 54 DVDs o 365 CDs

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