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muchas Gracias por tomarse el tiempo de leer mi Muro personalizado espero que la haya pasado bien y hayamos aprendido juntos.

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es la memoria que se utiliza para almacenar los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos.

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Una EPROM

La memoria de solo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de Read Only Memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite solo la lectura de la información y no su escritura,​ independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.

Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente para contener el firmware ​ (programa que está estrechamente ligado a hardware específico, y es poco probable que requiera actualizaciones frecuentes) u otro contenido vital para el funcionamiento del dispositivo, como los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos.

En su sentido más estricto, se refiere solo a la ROM de máscara -en inglés, mask ROM o MROM- (el más antiguo tipo de ROM de estado sólido), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente, y por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y Flash EEPROM, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aun siendo descritos como "memoria de solo lectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar de la simplicidad de la ROM, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual las antiguas ROM con máscara no se suelen encontrar en hardware producido a partir de 2007.

La primera EPROM, Intel 1702.

PROM D23128C en la plaqueta de una Sinclair ZX Spectrum.

El tipo más simple de ROM en estado sólido es de la misma antigüedad que la propia tecnología semiconductora. Las puertas lógicas combinacionales pueden usarse en conjunto para indexar una dirección de memoria de n bits en valores de m bits de tamaño (una tabla de consultas). Con la invención de los circuitos integrados se desarrolló la ROM de máscara. La ROM con máscara consistía en una cuadrícula de líneas formadas por una palabra y líneas formadas por un bit seleccionadas respectivamente a partir de cambios en el transistor. De esta manera podían representar una tabla de consultas arbitraria y un retardo de propagación deductible.

En las ROM con máscara los datos están físicamente codificados en el mismo circuito, así que solo se pueden programar durante la fabricación. Esto acarrea serias desventajas:

1. Solo es económico comprarlas en grandes cantidades, ya que el usuario contrata fundiciones para producirlas según sus necesidades.

2. El tiempo transcurrido entre completar el diseño de la máscara y recibir el resultado final es muy largo.

3. No son prácticas para I+D por el hecho de que los desarrolladores necesitan cambiar el contenido de la memoria mientras refinan un diseño.

4. Si un producto tiene un error en la máscara, la única manera de arreglarlo es reemplazando físicamente la ROM por otra.

Los desarrollos posteriores tomaron en cuenta estas deficiencias, así pues se creó la memoria de solo lectura programable ( PROM). Inventada en 1956, permitía a los usuarios modificarla solo una vez, alterando físicamente su estructura con la aplicación de pulsos de alto voltaje. Esto eliminó los problemas 1 y 2 antes mencionados, ya que una compañía podía pedir un gran lote de PROMs vacías y programarlas con el contenido necesario elegido por los diseñadores. En 1971 se desarrolló la memoria de solo lectura programable y borrable ( EPROM) que permitía reiniciar su contenido exponiendo el dispositivo a fuertes rayos ultravioleta. De esta manera erradicaba el punto 3 de la anterior lista. Más tarde, en 1983, se inventó la EEPROM,​ resolviendo el conflicto número 4 de la lista ya que se podía reprogramar el contenido mientras proveyese un mecanismo para recibir contenido externo (por ejemplo, a través de un cable serial). En medio de la década de 1980 Toshiba inventó la memoria flash, una forma de EEPROM que permitía eliminar y reprogramar contenido en una misma operación mediante pulsos eléctricos miles de veces sin sufrir ningún daño.

Todas estas tecnologías mejoraron la versatilidad y flexibilidad de la ROM, pero lo hicieron a expensas de un alto incremento del costo por chip. Por eso las ROM de máscara se mantuvieron como la solución económica durante bastante tiempo. Esto fue así aproximadamente hasta el año 2000, cuando el precio de las memorias reprogramables hubo descendido lo suficiente como para comenzar a desplazar a las ROM no reprogramables del mercado.

El producto más reciente es la memoria NAND, otra vez desarrollada por Toshiba.​ Los diseñadores rompieron explícitamente con las prácticas del pasado, afirmando que enfocaba "ser un reemplazo de los discos duros", más que tener el tradicional uso de la ROM como una forma de almacenamiento primario no volátil. En 2007, NAND ha avanzado bastante en su meta, ofreciendo un rendimiento comparable al de los discos duros, una mejor tolerancia a los shocks físicos, una miniaturización extrema (como por ejemplo memorias USB y tarjetas de memoria MicroSD), y un consumo de potencia mucho más bajo.

Memoria de solo lectura conteniendo el BIOS de una vieja placa madre.

Los ordenadores domésticos a comienzos de los años 1980 venían con todo su sistema operativo en ROM.​ No había otra alternativa razonable ya que las unidades de disco eran generalmente opcionales. La actualización a una nueva versión significa usar un soldador o un grupo de interruptores DIP y reemplazar el viejo chip de ROM por uno nuevo. Actualmente los sistemas operativos en general ya no van en ROM. Todavía los ordenadores pueden dejar algunos de sus programas en memoria ROM, pero incluso en este caso, es más frecuente que vaya en memoria flash. Los teléfonos móviles y los asistentes personales digitales ( PDA) suelen tener programas en memoria ROM (o por lo menos en memoria flash).

Algunas de las videoconsolas que usan programas basados en la memoria ROM son la Super Nintendo, la Nintendo 64, la Sega Mega Drive o la Game Boy. Estas memorias ROM, pegadas a cajas de plástico aptas para ser utilizadas e introducidas repetidas veces, son conocidas como cartuchos. Por extensión la palabra ROM puede referirse también a un archivo de datos que contenga una imagen del programa que se distribuye normalmente en memoria ROM, como una copia de un cartucho de videojuego.

Como la ROM no puede ser modificada (al menos en la antigua versión con máscara), solo resulta apropiada para almacenar datos que no necesiten ser modificados durante la vida de este dispositivo. Con este fin, la ROM se ha utilizado en muchos ordenadores para guardar tablas de consulta, utilizadas para la evaluación de funciones matemáticas y lógicas. Esto era especialmente eficiente cuando la unidad central de procesamiento era lenta y la ROM era barata en comparación con la RAM. De hecho, una razón de que todavía se utilice la memoria ROM para almacenar datos es la velocidad, ya que los discos siguen siendo más lentos. Y lo que es aún más importante , no se puede leer un programa que es necesario para ejecutar un disco desde el propio disco. Por lo tanto, la BIOS, o el sistema de arranque oportuno del PC normalmente se encuentran en una memoria ROM.​

No obstante, el uso de la ROM para almacenar grandes cantidades de datos ha ido desapareciendo casi completamente en los ordenadores de propósito general, mientras que la memoria Flash ha ido ocupando este puesto.

Los chips de ROM programable por máscara clásicos son circuitos integrados que codifican físicamente los datos a almacenar, y por lo tanto es imposible cambiar su contenido después de la fabricación. Otros tipos de memoria de estado sólido no volátil permiten algún grado de modificación:

La memoria de solo lectura programable (PROM), o la ROM programable una sola vez (OTP), pueden ser escritas o programadas a través de un dispositivo especial llamado un programador PROM. Normalmente, este dispositivo utiliza alto voltaje para destruir o crear permanentemente enlaces internos (fusibles o antifusibles) dentro del chip. En consecuencia, una PROM solo puede programarse una vez.

La memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM) puede ser borrada por la exposición a una fuerte luz ultravioleta (en general durante 10 minutos o más), a continuación, se reescribe otra vez con un proceso que necesita un voltaje más alto que el habitual aplicado. La exposición repetida a la luz UV desgastará eventualmente una EPROM, pero la resistencia de la mayoría de los chips EPROM excede 1000 ciclos de borrado y reprogramación. Después de la programación, la ventana se cubre normalmente con una etiqueta para evitar el borrado accidental. Algunos chips EPROM son borrados de fábrica antes de ser empaquetados, y no incluyen ninguna ventana; estos son efectivamente PROM.

La memoria de solo lectura eléctricamente programable y borrable (EEPROM) se basa en una estructura de semiconductor similar a la EPROM, pero permite que todo su contenido (o bancos seleccionados) sea borrado eléctricamente, a continuación, reescrito eléctricamente, por lo que no deben ser retirados del ordenador (o una cámara, reproductor MP3, etc.). Escribir o flashear una EEPROM es mucho más lento (milisegundos por bit) que leer de una ROM o escribir a una RAM (nanosegundos en ambos casos). Existen diferentes tipos de EEPROM:

La memoria de solo lectura eléctricamente alterable (EAROM) es un tipo de EEPROM que se puede modificar un bit cada vez. La escritura es un proceso muy lento y necesita de nuevo un voltaje más alto (generalmente alrededor de 12 V) del que se utiliza para el acceso de lectura. EAROMs están destinados para aplicaciones que requieren reescritura poco frecuente y solo parcial. EAROM puede ser utilizado como almacenamiento no volátil para obtener información de configuración del sistema crítico; en muchas aplicaciones, EAROM ha sido suplantada por la RAM CMOS suministrada por la red eléctrica y apoyada con una batería de litio.

La memoria flash (o simplemente flash) es un tipo moderno de EEPROM inventado en 1984. La memoria flash se puede borrar y volver a escribir más rápidamente que la EEPROM ordinaria, y los nuevos diseños cuentan con muy alta resistencia (superior a 1.000.000 de ciclos). La Flash NAND moderna hace uso eficiente de área de chip de silicio, lo que resulta en circuitos integrados individuales con una capacidad de hasta 32 GB a partir de 2007; esta característica, junto con su resistencia y durabilidad física, ha permitido la flash NAND reemplazar magnético en algunas aplicaciones (como las unidades flash USB). La memoria flash es a veces llamado flash ROM o Flash EEPROM cuando se usa como un reemplazo para los tipos de ROM viejos, pero no en aplicaciones que aprovechan su capacidad de ser modificado rápidamente y con frecuencia.

Aunque la relación relativa entre las velocidades de las memorias RAM y ROM ha ido variando con el tiempo, desde el año 2007 la RAM es más rápida para la lectura que la mayoría de las ROM, razón por la cual el contenido ROM se suele traspasar normalmente a la memoria RAM, desde donde es leída cuando se utiliza.

Para los tipos de ROM que puedan ser modificados eléctricamente, la velocidad de escritura siempre es mucho más lenta que la velocidad de lectura, pudiendo requerir voltaje excepcionalmente alto, movimiento de jumpers para habilitar el modo de escritura, y comandos especiales de desbloqueo. Las memorias Flash NAND logran la más alta velocidad de escritura entre todos los tipos de memoria ROM reprogramable, escribiendo grandes bloques de celdas de memoria simultáneamente, y llegando a 15 MB/s.

Resistencia y retención de datos

A causa del hecho de que se escriben electrones a través de una capa de aislamiento eléctrico sobre una puerta de transistor flotante, las ROMs regrabables pueden soportar solo un número limitado de ciclos de escritura y borrado hasta que el aislante queda permanentemente dañado. En las primeras EAROMs, esto podía ocurrir después de tan solo 1.000 ciclos de escritura, mientras que en las EEPROMs modernas la resistencia puede superar el 1.000.000 de ciclos, pero de ninguna manera es infinita. Esta resistencia limitada, así como el coste más grande por bit, hace que el almacenamiento basado en flash sea poco probable que sustituya completamente a las unidades de disco magnético en el futuro próximo.

El intervalo de tiempo durante el cual una ROM sigue siendo legible con precisión no está limitado por los ciclos de escritura. La retención de datos de EPROM, EAROM, EEPROM, y flash y puede estar limitada por las pérdidas de carga de los puertos flotantes de los transistores de celda de memoria. Las fugas se aceleran por las altas temperaturas o la radiación. La ROM enmascarada y la PROM fusible/antifusible no sufren de este efecto, ya que su retención de datos depende de la permanencia física en el lugar de la electricidad del circuito integrado (hasta el punto de que el reacondicionamiento del fusible fue un problema en algunos sistemas).

El contenido de los chips ROM puede extraerse con dispositivos de hardware especiales y el correspondiente software de control. Esta práctica es habitual para, como ejemplo principal, leer el contenido de cartuchos de videoconsolas antiguas. Otro ejemplo es la realización de copias de seguridad de firmware/OS ROM de ordenadores antiguos u otros dispositivos, con fines de archivo, ya que, en muchos casos, los chips originales son PROM y, por tanto, corren el riesgo de superar su vida útil de datos.

Los archivos de volcado de memoria resultantes se conocen como imágenes ROM o ROM abreviadas, y se pueden utilizar para producir ROM duplicadas, por ejemplo para producir nuevos cartuchos o como archivos digitales para reproducir en emuladores de consola. El término imagen ROM se originó cuando la mayoría de los juegos de consola se distribuían en cartuchos que contenían chips ROM, pero alcanzó un uso tan extendido que aún se aplica a las imágenes de juegos más recientes distribuidas en CD-ROM u otros soportes ópticos.

Las imágenes ROM de juegos comerciales, firmware, etc. suelen contener software protegido por derechos de autor. La copia y distribución no autorizada de software protegido por derechos de autor es una violación de las leyes de derechos de autor en muchas jurisdicciones, aunque la duplicación con fines de copia de seguridad puede considerarse uso legítimo dependiendo de la ubicación. En cualquier caso, existe una próspera comunidad dedicada a la distribución y comercio de este tipo de software y abandonware con fines de preservación/compartición.

Véase también

Suzuki, E.; Hiraishi, H.; Ishii, K.; Hayashi, Y. (1983). A low-voltage alterable EEPROM with metal-oxide-nitride-oxide-semiconductor (MONOS) structures 30 (2). IEEE Transactions on Electron Devices. pp. 122-128. . doi:10.1109/T-ED.1983.21085.

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Memoria de solo lectura - Wikipedia, la enciclopedia libre

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La memoria de solo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de Read Only Memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite solo la lectura de la información y no su escritura,​ independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.

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Es la memoria de corto plazo del computador. Su función principal es recordar la información que tienes en cada una de las aplicaciones abiertas en el computador, mientras este se encuentre encendido.

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Este aviso fue puesto el 31 de octubre de 2015.

La memoria de acceso aleatorio ( random-access memory, RAM) es una memoria de almacenaje a corto plazo. El sistema operativo de ordenadores u otros dispositivos utiliza la memoria RAM para guardar de forma temporal todos los programas y sus procesos de ejecución.​ En la RAM se cargan todas las instrucciones que ejecuta la unidad central de procesamiento (CPU) y otras unidades del ordenador, además de contener los datos que manipulan los distintos programas.

Se llama "de acceso aleatorio" porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con igual tiempo de espera para cualquier posición, no requiriendo un orden para acceder (acceso secuencial) a la información de la manera más rápida posible.

Durante el encendido de la computadora, la rutina POST verifica que los módulos de RAM estén bien conectados. En el caso de que no existan o no se los detecte, la mayoría de las placas base emiten sonidos que indican la ausencia de la memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico de la RAM indicando fallos mayores en ella.

Integrado de silicio de 64 bits sobre un sector de memoria de núcleo magnético (fines de los 60).

4MiB de memoria RAM para computador VAX de fines de los 70. Los integrados de memoria DRAM se agrupan arriba, a derecha e izquierda.

Módulos de memoria tipo SIPP, directamente instalados sobre la placa base.

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 ferromagnético 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 bits, 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 modo que ocupaban un área extensa de circuito impreso. Luego se hizo obvio que instalar la RAM en el impreso principal impedía miniaturizar, entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP, usando las ventajas de la construcción modular. El formato SIMM fue una mejora al anterior. Eliminó los pines metálicos y dejó 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 igual distribución de pines.

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

Módulos formato SIMM de 30 y 72 pines, los últimos fueron utilizados con integrados tipo EDO-RAM.

Fast Page Mode RAM ( FPM-RAM) fue inspirado en técnicas como el Burst Mode usado en procesadores como el Intel 486.​ Se implantó un modo direccionador en el que el controlador de memoria envía una sola dirección y recibe a cambio esa y varias consecutivas sin necesidad de generar todas. Esto ahorra tiempos, ya que ciertas operaciones son repetitivas al querer acceder a muchas posiciones seguidas. Es como si deseáramos visitar todas las casas en una calle: tras la primera vez no sería necesario decir el número de la calle, sini sólo seguir la misma. Se fabricaban con tiempos de acceso de 70 o 60 ns y fueron muy populares en sistemas basados en el 486 y primeros Pentium.

Extended Data Output RAM ( EDO-RAM) fue lanzada al mercado en 1994 y con tiempos de accesos de 40 o 30 ns suponía una mejora sobre FPM, su antecesora. La EDO, también es capaz de enviar direcciones contiguas pero direcciona la columna que va a utilizar mientras se lee la información de la columna anterior, resultando en eliminar estados de espera manteniendo activo el búfer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura.

Burst Extended Data Output RAM ( BEDO-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 50 % de beneficios, mejor que la EDO. No se comerció, pues Intel y otros fabricantes se decidieron por esquemas de memoria síncronos que si bien tenían mucho del direccionamiento MOSTEK, sumaban funciones distintas como señales de reloj, entre otras.

Las dos formas principales de RAM moderna son:

1. (Static Random Access Memory), RAM estática, memoria estática de acceso aleatorio.

2. (Dynamic Random Access Memory), RAM dinámica, memoria dinámica de acceso aleatorio.

1. DRAM Asincrónica (Asynchronous Dynamic Random Access Memory), memoria de acceso aleatorio dinámica asincrónica.

2. (Synchronous Dynamic Random-Access Memory), memoria de acceso aleatorio dinámica sincrónica

La expresión memoria RAM se utiliza frecuentemente para describir a los módulos de memoria utilizados en las computadoras personales y servidores.

La RAM es solo una variedad de la memoria de acceso aleatorio: las ROM, memorias Flash, caché ( SRAM), los registros en procesadores y otras unidades de procesamiento también poseen la cualidad de presentar retardos de acceso iguales para cualquier posición.

Los módulos de RAM son la presentación comercial de este tipo de memoria, que se compone de circuitos integrados soldados sobre un circuito impreso independiente, en otros dispositivos como las consolas de videojuegos, la RAM va soldada directamente sobre la placa principal.

Formato SO-DIMM.

Los módulos de RAM son tarjetas o placas de circuito impreso que tienen soldados chips de memoria DRAM, por una o ambas caras.

La implementación DRAM se basa en una topología de circuito eléctrico que permite alcanzar densidades altas de memoria por cantidad de transistores, logrando integrados de cientos o miles de megabits. Además de DRAM, los módulos poseen un integrado que permiten la identificación de los mismos ante la computadora por medio del protocolo de comunicación Serial Presence Detect (SPD).

La conexión con los demás componentes se realiza por medio de un área de pines en uno de los filos del circuito impreso, que permiten que el módulo al ser instalado en un zócalo o ranura apropiada de la placa base, tenga buen contacto eléctrico con los controladores de memoria y las fuentes de alimentación.

La necesidad de hacer intercambiable los módulos, y de utilizar integrados de distintos fabricantes, condujo al establecimiento de estándares de la industria como los Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC).

La tecnología de memoria actual usa una señal de sincronización para realizar las funciones de lectura/escritura de manera que siempre está sincronizada con un reloj del bus de memoria, a diferencia de las antiguas memorias FPM y EDO que eran asíncronas.

Toda la industria se decantó por las tecnologías síncronas, porque permiten construir integrados que funcionen a una frecuencia superior a 66 MHz.

Tipos de DIMM según su cantidad de contactos o pines:

Memorias RAM con tecnologías usadas en la actualidad.

Memoria síncrona, 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 II y en los Pentium III, así como en los AMD K6, AMD Athlon K7 y Duron. 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. Los tipos disponibles son:

PC66: SDR SDRAM, funciona a un máx de 66,6 MHz.

PC100: SDR SDRAM, funciona a un máx de 100 MHz.

PC133: SDR SDRAM, funciona a un máx de 133,3 MHz.

Se presentan en módulos RIMM de 184 contactos. Fue utilizada en los Pentium 4. Era la memoria más rápida en su tiempo, pero por su elevado costo fue rápidamente cambiada por la económica DDR. Los tipos disponibles son:

PC600: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 300 MHz.

PC700: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 350 MHz.

PC800: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 400 MHz.

PC1066: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 533 MHz.

PC1200: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 600 MHz.

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 en el caso de ordenador de escritorio y en módulos de 144 contactos para los ordenadores portátiles.

La nomenclatura utilizada para definir a los módulos de memoria de tipo DDR (esto incluye a los formatos DDR2, DDR3 y DDR4) es la siguiente: DDRx-yyyy PCx-zzzz; donde x representa a la generación DDR en cuestión; yyyy la frecuencia aparente o efectiva, en Megaciclos por segundo (MHz); y zzzz la máxima tasa de transferencia de datos por segundo, en Megabytes, que se puede lograr entre el módulo de memoria y el controlador de memoria. La tasa de transferencia depende de dos factores, el ancho de bus de datos (por lo general 64 bits) y la frecuencia aparente o efectiva de trabajo. La fórmula que se utiliza para calcular la máxima tasa de transferencia por segundo entre el módulo de memoria y su controlador, es la siguiente:

Tasa de transferencia en MB/s = (Frecuencia DDR efectiva) × (64 bits / 8 bits por cada byte)​

Por ejemplo:

1 GB DDR-400 PC-3200: Representa un módulo de 1 GB (Gigabyte) de tipo DDR; con frecuencia aparente o efectiva de trabajo de 400 MHz; y una tasa de transferencia de datos máxima de 3200 MB/s.

4 GB DDR3-2133 PC3-17000: Representa un módulo de 4 GB de tipo DDR3; frecuencia aparente o efectiva de trabajo de 2133 MHz; y una tasa de transferencia de datos máxima de 17000 MB/s.

Los tipos disponibles son:

PC1600 o DDR 200: funciona a un máx de 200 MHz.

PC2100 o DDR 266: funciona a un máx de 266,6 MHz.

PC2700 o DDR 333: funciona a un máx de 333,3 MHz.

PC3200 o DDR 400: funciona a un máx de 400 MHz.

PC3500 o DDR 433 funciona a un máx de 433 MHz.

PC4500 o DDR 500: funciona a una máx de 500 MHz.

Módulos de memoria instalados de 256 MiB cada uno en un sistema con doble canal.

Las memorias DDR 2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos. Los tipos disponibles son:

PC2-3200 o DDR2-400: funciona a un máx de 400 MHz.

PC2-4200 o DDR2-533: funciona a un máx de 533,3 MHz.

PC2-5300 o DDR2-667: funciona a un máx de 666,6 MHz.

PC2-6400 o DDR2-800: funciona a un máx de 800 MHz.

PC2-8600 o DDR2-1066: funciona a un máx de 1066,6 MHz.

PC2-9000 o DDR2-1200: funciona a un máx de 1200 MHz.

Las memorias DDR 3 son una mejora de las memorias DDR 2, proporcionan significantes mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo. Los módulos DIMM DDR 3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR 2; sin embargo, los DIMMs son físicamente incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca. Los tipos disponibles son:

PC3-6400 o DDR3-800: funciona a un máx de 800 MHz.

PC3-8500 o DDR3-1066: funciona a un máx de 1066,6 MHz.

PC3-10600 o DDR3-1333: funciona a un máx de 1333,3 MHz.

PC3-12800 o DDR3-1600: funciona a un máx de 1600 MHz.

PC3-14900 o DDR3-1866: funciona a un máx de 1866,6 MHz.

PC3-17000 o DDR3-2133: funciona a un máx de 2133,3 MHz.

PC3-19200 o DDR3-2400: funciona a un máx de 2400 MHz.

PC3-21300 o DDR3-2666: funciona a un máx de 2666,6 MHz.

PC4-1600 o DDR4-1600: funciona a un máx de 1600 MHz.

PC4-1866 o DDR4-1866: funciona a un máx de 1866,6 MHz.

PC4-17000 o DDR4-2133: funciona a un máx de 2133,3 MHz.

PC4-19200 o DDR4-2400: funciona a un máx de 2400 MHz.

PC4-25600 o DDR4-2666: funciona a un máx de 2666,6 MHz.

Diagrama de la arquitectura de un ordenador.

Dentro de la jerarquía de memoria, la RAM se encuentra en un nivel después de los registros del procesador y de las cachés en cuanto a velocidad.

Los módulos de RAM se conectan eléctricamente a un controlador de memoria que gestiona las señales entrantes y salientes de los integrados DRAM. Las señales son de tres tipos: direccionamiento, datos y señales de control. En el módulo de memoria esas señales están divididas en dos buses y un conjunto misceláneo de líneas de control y alimentación. Entre todas forman el bus de memoria que conecta la RAM con su controlador:

Bus de datos: son las líneas que llevan información entre los integrados y el controlador. Por lo general, están agrupados en octetos siendo de 8, 16, 32 y 64 bits, cantidad que debe igualar el ancho del bus de datos del procesador. En el pasado, algunos formatos de módulo, no tenían un ancho de bus igual al del procesador. En ese caso había que montar módulos en pares o en situaciones extremas, de a 4 módulos, para completar lo que se denominaba banco de memoria, de otro modo el sistema no funciona. Esa fue la principal razón para aumentar el número de pines en los módulos, igualando al ancho de bus de procesadores como el Pentium a 64 bits, a principios de los años 1990.

Bus de direcciones: es un bus en el cual se colocan las direcciones de memoria a las que se requiere acceder. No es igual al bus de direcciones del resto del sistema, ya que está multiplexado de manera que la dirección se envía en dos etapas. Para ello, el controlador realiza temporizaciones y usa las líneas de control. En cada estándar de módulo se establece un tamaño máximo en bits de este bus, estableciendo un límite teórico de la capacidad máxima por módulo.

Señales misceláneas: entre las que están las de la alimentación (Vdd, Vss) que se encargan de entregar potencia a los integrados. Están las líneas de comunicación para el integrado de presencia (Serial Presence Detect) que sirve para identificar cada módulo. Están las líneas de control entre las que se encuentran las llamadas RAS (Row Address Strobe) y CAS (Column Address Strobe) que controlan el bus de direcciones, por último están las señales de reloj en las memorias sincrónicas SDRAM.

Algunos controladores de memoria en sistemas como PC y servidores se encuentran embebidos en el llamado puente norte ( North Bridge) de la placa base. Otros sistemas incluyen el controlador dentro del mismo procesador (en el caso de los procesadores desde AMD Athlon 64 e Intel Core i7 y posteriores). En la mayoría de los casos el tipo de memoria que puede manejar el sistema está limitado por los sockets para RAM instalados en la placa base, a pesar de que los controladores de memoria en muchos casos son capaces de conectarse con tecnologías de memoria distintas.

Una característica especial de algunos controladores de memoria, es el manejo de la tecnología canal doble o doble canal ( Dual Channel), donde el controlador maneja bancos de memoria de 128 bits, siendo capaz de entregar los datos de manera intercalada, optando por uno u otro canal, reduciendo las latencias vistas por el procesador. La mejora en el desempeño es variable y depende de la configuración y uso del equipo. Esta característica ha promovido la modificación de los controladores de memoria, resultando en la aparición de nuevos chipsets (la serie 865 y 875 de Intel) o de nuevos zócalos de procesador en los AMD (el 939 con canal doble, reemplazo el 754 de canal sencillo). Los equipos de gamas media y alta por lo general se fabrican basados en chipsets o zócalos que soportan doble canal o superior, como en el caso del zócalo ( socket) 1366 de Intel, que usaba un triple canal de memoria, o su nuevo LGA 2011 que usa cuádruple canal.

Existen dos clases de errores en los sistemas de memoria, los fallos ( Hard fails) que son daños en el hardware y los errores ( soft errors) provocados por causas fortuitas. Los primeros son relativamente fáciles de detectar (en algunas condiciones el diagnóstico es equivocado), los segundos al ser resultado de eventos aleatorios, son más difíciles de hallar. En la actualidad la confiabilidad de las memorias RAM frente a los errores, es suficientemente alta como para no realizar verificación sobre los datos almacenados, por lo menos para aplicaciones de oficina y caseras. En los usos más críticos, se aplican técnicas de corrección y detección de errores basadas en diferentes estrategias:

La técnica del bit de paridad consiste en guardar un bit adicional por cada byte de datos y en la lectura se comprueba si el número de unos es par ("paridad par") o impar ("paridad impar"), detectándose así el error.

Una técnica mejor es la que usa "código de autochequeo y autocorrector" (error-correcting code, ECC), que permite detectar errores de 1 a 4 bits y corregir errores que afecten a un solo bit. Esta técnica se usa solo en sistemas que requieren alta fiabilidad.

Por lo general, los sistemas con cualquier tipo de protección contra errores tiene un coste más alto, y sufren de pequeñas penalizaciones en desempeño, con respecto a los sistemas sin protección. Para tener un sistema con ECC o paridad, el chipset y las memorias deben tener soporte para esas tecnologías. La mayoría de placas base no poseen dicho soporte.

Para los fallos de memoria se pueden utilizar herramientas de software especializadas que realizan pruebas sobre los módulos de memoria RAM. Entre estos programas uno de los más conocidos es la aplicación Memtest86+ que detecta fallos de memoria.

Es un tipo de módulo usado frecuentemente en servidores, posee circuitos integrados que se encargan de repetir las señales de control y direcciones: las señales de reloj son reconstruidas con ayuda del PLL que está ubicado en el módulo mismo. Las señales de datos se conectan de la misma forma que en los módulos no registrados: de manera directa entre los integrados de memoria y el controlador. Los sistemas con memoria registrada permiten conectar más módulos de memoria y de una capacidad más alta, sin que haya perturbaciones en las señales del controlador de memoria, permitiendo el manejo de grandes cantidades de memoria RAM. Entre las desventajas de los sistemas de memoria registrada están el hecho de que se agrega un ciclo de retardo para cada solicitud de acceso a una posición no consecutiva y un precio más alto que los módulos no registrados. La memoria registrada es incompatible con los controladores de memoria que no soportan el modo registrado, a pesar de que se pueden instalar físicamente en el zócalo. Se pueden reconocer visualmente porque tienen un integrado mediano, cerca del centro geométrico del circuito impreso, además de que estos módulos suelen ser algo más altos.​

Durante el año 2006 varias marcas lanzaron al mercado sistemas con memoria FB-DIMM que en su momento se pensaron como los sucesores de la memoria registrada, pero se abandonó esa tecnología en 2007 dado que ofrecía pocas ventajas sobre el diseño tradicional de memoria registrada y los nuevos modelos con memoria DDR3.​

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Memoria de acceso aleatorio - Wikipedia, la enciclopedia libre

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Este aviso fue puesto el 31 de octubre de 2015. La memoria de acceso aleatorio ( random-access memory, RAM) es una memoria de almacenaje a corto plazo.

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es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre valores (generalmente uno o dos) de los argumentos.

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En computación, la unidad aritmética lógica o unidad aritmético-lógica, también conocida como ALU (siglas en inglés de arithmetic logic unit), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre valores (generalmente uno o dos) de los argumentos.

Por mucho, los circuitos electrónicos más complejos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores modernos. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y potente. De hecho, un microprocesador moderno (y los mainframes) puede tener múltiples núcleos, cada núcleo con múltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples ALU.

Muchos otros circuitos pueden contener en el interior una unidad aritmético lógica: unidades de procesamiento gráfico como las que están en las GPU modernas, FPU como el viejo coprocesador matemático 80387, y procesadores digitales de señales como los que se encuentran en tarjetas de sonido, lectoras de CD y los televisores de alta definición. Todos estos tienen en su interior varias ALU potentes y complejas.

El matemático John von Neumann propuso el concepto de la ALU en 1945, cuando escribió un informe sobre las fundaciones para un nuevo computador llamado EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) (Computador Automático Variable Discreto Electrónico). Más adelante, en 1946, trabajó con sus colegas diseñando un computador para el Princeton Institute of Advanced Studies (IAS) (Instituto de Princeton de Estudios Avanzados). El IAS computer se convirtió en el prototipo para muchos computadores posteriores. En esta propuesta, von Neumann esbozó lo que él creyó sería necesario en su máquina, incluyendo una ALU.

Von Neumann explicó que una ALU es un requisito fundamental para una computadora porque necesita efectuar operaciones matemáticas básicas: adición, sustracción, multiplicación, y división.​ Por lo tanto, creyó que era "razonable que una computadora debería contener los órganos especializados para estas operaciones".​

Sistemas numéricos

Una ALU debe procesar números usando el mismo formato que el resto del circuito digital. Para los procesadores modernos, este formato casi siempre es la representación del número binario de complemento a dos. Las primeras computadoras usaron una amplia variedad de sistemas de numeración, incluyendo complemento a uno, formato signo-magnitud, e incluso verdaderos sistemas decimales, con diez tubos por dígito.

Las ALU para cada uno de estos sistemas numéricos mostraban diferentes diseños, y esto influenció la preferencia actual por el complemento a dos, debido a que ésta es la representación más simple, para el circuito electrónico de la ALU, para calcular adiciones, sustracciones, etc.

Introducción práctica

La ALU se compone básicamente de: Circuito Operacional, Registros de Entradas, Registro Acumulador y un Registro de Estados, conjunto de registros que hacen posible la realización de cada una de las operaciones.

La mayoría de las acciones de la computadora son realizadas por la ALU. La ALU toma datos de los registros del procesador. Estos datos son procesados y los resultados de esta operación se almacenan en los registros de salida de la ALU. Otros mecanismos mueven datos entre estos registros y la memoria.​

Una unidad de control controla a la ALU, al ajustar los circuitos que le señala a la ALU qué operaciones realizar.

En la imagen se detalla una ALU de 2 bits con dos entradas (operandos) llamadas A y B: A[0] y B[0] corresponden al bit menos significativo y A[1] y B[1] corresponden al bit más significativo.

Cada bit de la ALU se procesa de manera idéntica, con la excepción del direccionamiento del bit del acarreo. El manejo de este bit es explicado más adelante.

Las entradas A y B van hacia las cuatro puertas de la derecha, de arriba abajo, XOR, AND, OR. Las tres primeras puertas realizan las operaciones XOR, AND, y OR sobre los datos A y B. La última puerta XOR es la puerta inicial de un sumador completo.

El paso final de las operaciones sobre cada bit es la multiplexación de los datos. La entrada OP de 3 bits, OP[0], OP[1] y OP[2] (desde la unidad de control) determina cual de las funciones se van a realizar:

Claramente se ve que las otras cuatro entradas del multiplexor están libres para otras operaciones (sustracción, multiplicación, división, NOT A, NOT B, etc). Aunque OP[2] actualmente no es usada en este montaje (a pesar de estar incluida y conectada), ésta sería usada en el momento de realizar otras operaciones además de las 4 operaciones listadas arriba.

Los datos de acarreo de entrada y acarreo de salida, llamados flags (banderas), son típicamente conectados a algún tipo de registro de estado.

La mayoría de las ALU pueden realizar las siguientes operaciones:

Un ingeniero puede diseñar una ALU para calcular cualquier operación, sin importar lo compleja que sea; el problema es que cuanto más compleja sea la operación, tanto más costosa será la ALU, más espacio usará en el procesador, y más energía disipará, etc.

Por lo tanto, los ingenieros siempre calculan un compromiso, para proporcionar al procesador (u otros circuitos) una ALU suficientemente potente para calcular rápido, pero no de una complejidad de tal calibre que haga una ALU económicamente prohibitiva. Imagina que necesitas calcular, digamos, la raíz cuadrada de un número; el ingeniero digital examinará las opciones siguientes para implementar esta operación:

1. Diseñar una ALU muy compleja que calcule la raíz cuadrada de cualquier número en un solo paso. Esto es llamado cálculo en un solo ciclo de reloj.

2. Diseñar una ALU compleja que calcule la raíz cuadrada con varios pasos (como el algoritmo que algunos hemos aprendido en la escuela). Esto es llamado cálculo iterativo, y generalmente confía en el control de una unidad de control compleja con microcódigo incorporado.

3. Diseñar una ALU simple en el procesador, y vender un procesador separado, especializado y costoso, que el cliente pueda instalar adicional al procesador, y que implementa una de las opciones de arriba. Esto es llamado coprocesador o unidad de coma flotante.

4. Emular la existencia del coprocesador, es decir, siempre que un programa intente realizar el cálculo de la raíz cuadrada, hacer que el procesador compruebe si hay presente un coprocesador y usarlo si lo hay; si no hay uno, interrumpir el proceso del programa e invocar al sistema operativo para realizar el cálculo de la raíz cuadrada por medio de un cierto algoritmo de software. Esto es llamado emulación por software.

5. Decir a los programadores que no existe el coprocesador y no hay emulación, así que tendrán que escribir sus propios algoritmos para calcular raíces cuadradas por software. Esto es realizado por bibliotecas de software.

Las opciones superiores van de la más rápida y más costosa a la más lenta y económica. Por lo tanto, mientras que incluso la computadora más simple puede calcular la fórmula más complicada, las computadoras más simples generalmente tomarán un tiempo largo porque varios de los pasos para calcular la fórmula implicarán las opciones #3, #4 y #5 de arriba.

Los procesadores complejos como el Pentium IV y el AMD Athlon 64 implementan la opción #1 para las operaciones más complejas y la más lenta #2 para las operaciones extremadamente complejas. Eso es posible por la capacidad de construir ALU muy complejas en estos procesadores.

Las entradas a la ALU son los datos en los que se harán las operaciones (llamados operandos) y un código desde la unidad de control indicando qué operación realizar. Su salida es el resultado del cómputo de la operación.

En muchos diseños la ALU también toma o genera como entradas o salidas un conjunto de códigos de condición desde o hacia un registro de estado. Estos códigos son usados para indicar casos como acarreo entrante o saliente, overflow, división por cero, etc.​

Una unidad de coma flotante, Floating Point Unit ( FPU), también realiza operaciones aritméticas entre dos valores, pero lo hace para números en representación de coma flotante, que es mucho más complicada que la representación de complemento a dos usada comúnmente en una ALU. Para hacer estos cálculos, una FPU tiene incorporados varios circuitos complejos, incluyendo algunas ALU internas.

Generalmente los ingenieros llaman ALU al circuito que realiza operaciones aritméticas en formatos de número entero (como complemento a dos y BCD), mientras que los circuitos que calculan en formatos más complejos como coma flotante, números complejos, etc., reciben generalmente un nombre más específico, como FPU.

Véase también

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En computación, la unidad aritmética lógica o unidad aritmético-lógica, también conocida como ALU (siglas en inglés de arithmetic logic unit), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre valores (generalmente uno o dos) de los argumentos.

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es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento (CPU). Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso.

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Unidad de control - Wikipedia, la enciclopedia libre

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La unidad de control (UC), en inglés: control unit (CU), es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento ( CPU). Los otros dos bloques son la unidad de proceso y la unidad de entrada/salida.

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Es la parte central de toda computadora ya que es la que cumple la tarea de procesamiento de todas las funciones así como también de almacenamiento de la información.

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El CPU o Central Processing Unit (Unidad de Procesamiento Central en castellano) es la parte central de toda computadora ya que es la que cumple la tarea de procesamiento de todas las funciones así como también de almacenamiento de la información. Es un circuito electrónico que ha existido desde siempre en las computadoras sin importar su modelo y es por eso que es considerado uno de los elementos básicos de cualquier computador.

Debe ser un elemento de propósito general, al cual sea el software lo que le dicte qué es lo que tiene que hacer. Existen procesadores específicos para llevar a cabo una tarea concreta, que aunque algunos autores consideran como CPU, otros no lo hacen. Mi posicionamiento al respecto es claro: una CPU debe ser, insisto, de propósito general.

Los primeros diseños de máquinas que podemos considerar como precedentes de las computadoras actuales no tenían una CPU como tal. La primera generación de computadoras no tenían un solo elemento que actuara como CPU, sino que tal función se repartía entre diversos elementos del hardware.

Para tener la primera CPU aunada en una sola pieza, concretamente en un chip, tenemos que remontarnos a los inicios de la tecnología del silicio y, más concretamente, al Intel 4004 de 1970.

La nueva tecnología no solamente permitió dotar de mayor potencia a estas máquinas ocupando un menor volumen, sino que las hizo más baratas y, en consecuencia, facilitó su adopción por parte de un público más masivo.

Los avances tecnológicos en las CPUs facilitaron que estas hayan incrementado notablemente la velocidad de ejecución de los programas, y que hallemos integradas, en un solo chip, varias CPUs.

Esto último es lo que se denomina arquitectura multinúcleo, y es lo que nos lleva a decir que tal o cual chip tienen "doble núcleo" o "cuádruple núcleo", entre otras posibilidades.

Pero las computadoras no son los únicos dispositivos que disponen de CPU; smartphones, tablets e incluso televisores, disponen de chips que desempeñan tal función y que los dotan de " inteligencia ", aportando la parte "smart" de la palabra, como en smartphone o smart TV.

La CPU debe comunicarse con el resto de los componentes de la computadora o el dispositivo en el cual está montada, algo que se hace a través de lo que se llama bus.

Los diferentes buses comunican la CPU con cada uno de los otros componentes del sistema informático como, por ejemplo, los puertos de entrada y salida (E/S), las ranuras de expansión (lo cual lleva a la CPU a comunicarse con las tarjetas PCI), o la tarjeta gráfica.

Pese a que Intel fue la fabricante que inició la era de los chips de silicio, y de las CPUs modernas, no mantiene la exclusiva en este terreno.

Hay fabricantes que ofrecen alternativas, sean o no compatibles con los chips de esta compañía. Por ejemplo, AMD (Advanced Micro Devices) ofrece una línea de CPUs compatibles con los Intel.

Por otro lado, Qualcomm ofrece una línea de CPUs que funcionan de una forma totalmente diferente de la de los Intel o AMD.

La arquitectura del microprocesador es la que define cómo funciona la CPU.

Esta implica como funcionan las instrucciones y cuales son las limitaciones que tienen los programadores, y cómo pueden trabajar. Cada CPU dispone del juego de instrucciones propio de su arquitectura.

Actualmente existen dos arquitecturas que copan casi todo el mercado: x86 (y su extensión de 64 bits, x86-64), y ARM. La primera en computadoras de sobremesa, y la segunda para dispositivos móviles de toda clase.

Temas en CPU

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El CPU o Central Processing Unit (Unidad de Procesamiento Central en castellano) es la parte central de toda computadora ya que es la que cumple la tarea de procesamiento de todas las funciones así como también de almacenamiento de la información.

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Portada
Universidad Autónoma de Chiriquí
Facultad de Economía
Licenciatura de Gestión de Tecnologías de la información

Informatica II
Profesora
Itzel Concepcion
Estudiante
Jeremy Freitas 4-813-2209
II Semestre

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Todo es Posible || Poderosa Motivación Personal al Levantarte