1. MEMORIA

2. ¿Qué es?
• Es uno de los componentes
fundamentales de todas las
computadoras modernas que,
acoplados a una unidad central
de procesamiento implementa
lo fundamental del modelo de
computadora de Arquitectura de
von Neumann.
• Una memoria de computadora
es un conjunto muy grande de
pequeñas celdas numeradas.

3. • Una memoria de computadora es sistemática
y ordenada, de ahí su eficiencia; pero al
mismo tiempo es muy rígida.
• Eso significa que para tener acceso a una
información se requiere saber exactamente en
qué lugar preciso está almacenada.

4. Tipos de memoria
• RAM
• ROM
• SRAM o Caché
• Virtual o de Swap

5. RAM (Random Access Memory)
• Memoria de acceso aleatorio.
• Se considera la más importante, ya que la
computadora no podría funcionar sin su existencia.
• Se denominan "de acceso aleatorio" porque se puede
leer o escribir en una posición de memoria con un
tiempo de espera igual para cualquier posición, no
siendo necesario seguir un orden para acceder a la
información de la manera más rápida posible.

6. MODULOS RAM
• Las memorias se agrupan en módulos, que se
conectan a la placa madre de la computadora.
• Según los tipos de conectores que tiene se
clasifican en módulos:
– SIMM (Single In-line Memory Module) con 30 o 72
contactos.
– DIMM (Dual In-line Memory Module) con 168
contactos.

7. • Dentro de las memorias RAM existen distintos
tipos de tecnologías que se diferencian
principalmente por su velocidad de acceso y su
forma física.
– DRAM
– SDRAM
– RDRAM

8. DRAM (Dynamyc Random Acces Memory)
• Memoria dinámica de acceso aleatorio.
• Se denomina dinámica, ya que para mantener almacenado un
dato, se requiere revisar el mismo y recargarlo, cada cierto
período.
• Se trata de uno de los tipos de memorias más económicas,
aunque su mayor desventaja está relacionada con la
velocidad de proceso, ya que es una de las más lentas, lo
que ha llevado a los fabricantes a modificar su tecnología
para ofrecer un producto mejor.

9. • Las posiciones de memoria están organizadas en filas y
columnas. Cuando accedemos a la RAM empezamos
especificando la fila, después la columna y por último
decimos si deseamos escribir o leer en esa posición.
• En ese momento la RAM pone los datos
de esa posición en la salida si el acceso
es de lectura o coge los datos y los
almacena en la posición seleccionada si
el acceso es de escritura.

10. Secuelas DRAM…
• Fast Page Mode (FPM) DRAMs
– Memoria de página rápida.
– Son las más usadas actualmente.
– Son capaces de trabajar más rápidamente que las DRAM.
– Para acceder a este tipo de memoria se debe especificar la
fila (página) y en seguida la columna. Para los sucesivos
accesos de la misma fila solo es necesario especificar la
columna quedando la columna seleccionada desde el primer
acceso. Esto hace que el tiempo de acceso en la misma fila
(página) sea mucho más rápido.

11. • Era el tipo de memoria normal en las computadoras
386, 486 y los primeros Pentium y llego a alcanzar
velocidades de hasta 60 ns.
Y en módulos SIMM
de 72 contactos para
Se presentaba en
las últimas placas
módulos SIMM
486 y las placas para
de 30 contactos
Pentium.
procesadores 386
y 486

12. • Extended Data Out (EDO) DRAMs
– Memoria de salida de datos extendida.
– Es más rápida que la memoria FPM.
– Mantienen los datos en la salida hasta el siguiente acceso
a memoria.
– El procesador selecciona la posición de memoria, realiza
otras tareas y cuando vuelva a consultar la DRAM los datos
en la salida seguirán siendo válidos.

13. • Mientras que la memoria tipo FPM sólo podía acceder a un
solo byte (una instrucción o valor) de información de cada
vez, la memoria EDO permite mover un bloque completo de
memoria a la caché interna del procesador para un acceso
más rápido por parte de éste.
• Alcanzar velocidades de hasta 45 ns.
• Utilizada para computadoras Pentium, Pentium Pro, y los
primeros Pentium II que demandan mayor velocidad de
proceso.
Se presenta en
módulos SIMM
de 72 contactos y
módulos DIMM
de 168 contactos

14. SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)
• Memoria dinámica de acceso aleatorio con
interfaz síncrona.
• Con este tipo de memoria se lograron agilizar
notablemente los procesos, ya que puede
funcionar a la misma velocidad que la tarjeta
madre a la que se encuentra incorporada.

15. DRAM vs SDRAM
• DRAM tiene una interfaz asíncrona, lo que significa que
el cambio de estado de la memoria tarda un cierto
tiempo, dado por las características de la memoria,
desde que cambian sus entradas.
• SDRAM el cambio de estado tiene lugar en una señal
de reloj y, por lo tanto, está sincronizada con el bus de
sistema de la computadora. El reloj permite controlar
la máquina con la función de "pipeline" segmentación,
es decir, puede aceptar una nueva instrucción antes de
que haya terminado de procesar la anterior.

16. RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory)
• Conocida como Rambus DRAM
• Es una de las más costosas debido a su
complejidad de fabricación, y sólo se utilizan
en procesadores grandes, tales como los
Pentium IV y superiores.

17. ROM (Read-Only Memory)
• Memoria de sólo lectura, conocida como
firmware (programación en firme).
– Es un conjunto de instrucciones de programa para
propósitos específicos, grabado en una memoria
de tipo no volátil o no variable, que establece la
lógica de más bajo nivel(lenguaje maquina) que
controla los circuitos electrónicos de un
dispositivo de cualquier tipo.

18. Visión de la
arquitectura de
computadoras
como una serie
de capas de
abstracción:

19. Tipos básicos de ROM.
Cada tipo tiene unas
características especiales, aunque
todas tienen algo en común:
• ROM
• Los datos que se almacenan en
• PROM
estos chips son no volátiles, lo cual
significa que no se pierden cuando
• EPROM
se apaga el equipo.
• EEPROM
• Los datos almacenados no
pueden ser cambiados.
• Memoria Flash

20. ROM
• Los chips ROM contienen una hilera de filas y
columnas utilizando un diodo para conectar
las líneas.
• Un chip ROM necesita la perfecta
programación y todos los datos necesarios
cuando es creado.
• No se puede variar una vez que está creado.

21. PROM (programmable read-only memory)
• ROM programable.
• Los chips PROM están vacíos y pueden ser
comprados económicamente.
• Es una memoria digital donde el valor de cada
bit depende del estado de un fusible que
puede ser quemado una sola vez.
• Por esto la memoria puede ser programada
una sola vez .

22. EPROM (Erasable programmable read-only memory)
• ROM programable borrable.
• Los chips EPROM pueden ser regrabados varias veces.
• Una vez programada, una EPROM se puede borrar solamente
mediante exposición a una fuerte luz ultravioleta.
• Las EPROMs se reconocen fácilmente por una ventana
transparente en la parte alta del encapsulado la cual admite
la luz ultravioleta durante el borrado.

23. EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory)
• ROM programable y borrable eléctricamente.
• ROM que puede ser programado, borrado y
reprogramado eléctricamente, es decir, sin
necesidad de un aparato que emita rayos
ultravioletas.
• La EEPROM puede ser leída un número
ilimitado de veces, pero sólo puede ser
borrada y reprogramada entre 100.000 y un
millón de veces.

24. Memoria FLASH
• Es una manera desarrollada de la memoria EEPROM.
• Consiste en una pequeña tarjeta destinada a almacenar
grandes cantidades de información en un espacio muy
reducido.
• Permite que múltiples posiciones de memoria sean
escritas o borradas en una misma operación de
programación mediante impulsos eléctricos.
• Llamadas también dispositivos de celdas multinivel,
pueden almacenar más de un bit por celda.
• Generalmente son de forma cuadrada o rectangular y
se pueden conectar al computador a través de un
puerto USB.

25. • Suele ser usadas en celulares, cámaras
digitales, PDAs, reproductores portátiles, etc.
• Son muy resistentes a golpes, son pequeñas,
livianas y sumamente silenciosas.
• Permiten un número limitado de veces que se
escriben/borran, generalmente de 100 mil a
un millón de veces.

26. Tipos de memoria flash
• CF Card (CompactFlash): Son bastante
voluminosas y pesadas. Se pueden encontrar en
algunos modelos de cámaras Kodak, HP, Nikon,
Canon, Epson, Casio, Minolta, Panasonic y otros.
• Tarjetas SmartMedia: son más pequeñas que las
CF y tienen la forma aproximada de un disquette
en miniatura. No existen tarjetas Smart Media
mayores a 128Mb.

27. • XD Picture Card: Fueron desarrolladas por
Olympus Optical Co., Ltd. and Fuji Photo Film
Co., Ltd. para reemplazar a las SmartMedia.
Tiene un espacio máximo de 8GB.
• Sony Memory Stick (MS): Sony lanzó esta
línea de memorias Flash en 1999, y
actualmente es empleada por toda su gama
de cámaras fotográficas y filmadoras digitales.

28. • Secure Digital (SD) y Multimedia Card (MMC):
Estos dos tipos de memoria son idénticos
entre sí, a simple vista. La diferencia entre SD
y MMC es que la primera incluye un principio
de encriptación con la que se puede
almacenar la información de manera
codificada.

29. Memoria SRAM (Static Random Access Memory)
• Memoria Estática de Acceso Aleatorio.
• Es un tipo de memoria basada en
semiconductores que es capaz de mantener
los datos (mientras esté alimentada) sin
necesidad de circuito de actualización.
• Tienen por lo general muy poca capacidad de
almacenamiento, pero son muy veloces.
• Memoria Caché es sinónimo de SRAM

30. … SRAM
• Debido a su compleja estructura interna, es
menos densa que DRAM, y por lo tanto no es
utilizada cuando es necesaria una alta capacidad
de datos.
• Una memoria SRAM tiene tres estados distintos
de operación:
– standby, en el cual el circuito está en reposo.
– reading o lectura, durante el cual los datos son leídos
desde la memoria.
– writing o escritura, durante el cual se actualizan los
datos almacenados en la memoria.

31. • La memoria caché se carga desde la RAM con los datos
y/o instrucciones que ha buscado el CPU en las últimas
operaciones.
• El CPU siempre busca primero la información en la
caché, lo normal es que la va a encontrar ahí la
mayoría de las veces, con lo que el acceso será muy
rápido.
• Pero si no encuentra la información en la caché, se
pierde un tiempo extra en acudir a la RAM y copiar
dicha información en la caché para su disponibilidad.
• El CPU accede más veces a la caché que a la RAM.

32. Clasificación de SRAM en niveles ("Level“)
• Desde el punto de vista del hardware, existen
dos tipos de memoria cache:
– Interna: Llamada también caché primaria, caché
de nivel 1 o simplemente caché L1 (Level one).
– Externa: Se conoce también como caché
secundaria, cache de nivel 2 o caché L2 .

33. Caché interna. (Caché L1)
• Se encuentra integrada dentro de los circuitos del
microprocesador y eso la hace más cara y más
complicado el diseño, pero también mucho más
eficiente por su cercanía al microprocesador, ya que
funciona a la misma velocidad que él. Esta a su vez se
subdivide en 2 partes.
• L1 DC: "Level 1 date cache": se encarga de almacenar datos
usados frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos,
inmediatamente los utiliza, por lo que se agilizan los procesos.
• L1 IC: "Level 1 instruction cache": se encarga de almacenar
instrucciones usadas frecuentemente y cuando sea necesario
volver a utilizarlas, inmediatamente las recupera, por lo que se
agilizan los procesos.

34. Caché externa (Caché L2)
• 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.
• Viene en forma de tarjetas de memoria, para ser
insertada en una ranura (Slot) especial de la
tarjeta principal y funciona a la velocidad de
trabajo de la misma. Se encarga de almacenar
datos de uso frecuente y agilizar los procesos.

36. Otras caché…
A parte de la caché con respecto a la memoria RAM, en una computadora
existen muchos otros sistemas de caché:
• Memoria RAM como caché: Las unidades de almacenamiento (discos
duros, discos flexibles, etc.) y otros muchos periféricos utilizan la memoria
RAM como sistema de caché, una zona de la RAM contiene la información
que se ha buscado últimamente en dichos dispositivos, de forma que basta
con acceder a la RAM para recuperarla.
• Disco duro como caché: Se emplea al disco duro como caché a dispositivos
aún más lentos (unidades CD-ROM). Estos sistemas de caché suelen estar
gobernados mediante software, que se suele integrar en el sistema
operativo. La caché de disco almacena direcciones concretas de sectores,
almacena una copia del directorio y en algunos casos almacena porciones o
extensiones del programa o programas en ejecución.
• Los navegadores Web utilizan el disco duro como caché, al solicitar una
página Web, el navegador acude a Internet y comprueba la fecha de la
misma. Si la página no ha sido modificada, se toma directamente del disco
duro, con lo que la carga es muy rápida. En caso contrario se descarga
desde Internet y se actualiza la caché, con un cierto tiempo de espera. En el
caso de los navegadores Web, el uso del disco duro es más que suficiente,
ya que es extremadamente más rápido que el acceso a Internet.

37. MEMORIA VIRTUAL
• Es una técnica que permite ejecutar procesos
que no caben totalmente en memoria RAM
(memoria física).
• Ayudando así a crear un esquema de
abstracción de la memoria que la
separa de la zona lógica que el
usuario ve, esto facilita
enormemente la tarea a los
programadores puesto que no se
tiene que preocupar por limitaciones
de memoria.

38. • La memoria virtual es la separación entre la
memoria lógica disponible para el usuario y la
memoria RAM.

39. Implementación de la memoria virtual.
• Cuando se coloca en memoria un proceso utiliza
un intercambiador perezoso (paginación por
demanda), el cual nunca reincorpora una página
a memoria a menos que se necesite.
• Cuando se ejecuta un programa, éste está
parcialmente en memoria, es decir, sólo hay
cargada aquella zona de código y datos que se
necesitan en ese instante de tiempo, y no el
programa completo.