En este material encontrarás información sobre la organización y arquitectura de las memorias RAM, ROM, CACHE, ejemplos.

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE
VALLADOLID
ARQUITECTURAS DE MEMORIAS
Memoria RAM
Memoria ROM
Memoria Caché
Elaborado por la docente: M.E. Yesenia Cetina

2. • La memoria principal o RAM (Random Access Memory o Memoria
de acceso aleatorio)
• Es donde el computador guarda o recupera los datos que está
utilizando en el momento. El almacenamiento es considerado
temporal por que los datos y programas permanecen en ella
mientras que la computadora este encendida.
• sobre la que se pueden efectuar operaciones de lectura y
escritura.
Definición:
MEMORIA RAM

3. CARACTERÍSTICAS
Localización: Interna (se encuentra en la placa base)
Capacidad: Hoy en día no es raro encontrar ordenadores PC equipados con 8, 16 ó 32
Gb de memoria RAM.
Método de acceso: La RAM es una memoria de acceso aleatorio.
Velocidad de acceso: Actualmente se pueden encontrar sistemas de memoria RAM
capaces de realizar transferencias a frecuencias del orden de los Gbps (gigabits por
segundo).
Volátil: Es decir, requiere de alimentación eléctrica para mantener la información.

4. Ventajas de la memoria RAM
Acceso a un mayor número de aplicaciones
y juegos que requieren más memoria.
Económicas.
Baja potencia.
No sufrir reducciones de velocidad al
tener muchos programas abiertos.
Desventajas de la memoria RAM
Son utilizadas como memoria
principal y es mucho más lenta que
la memoria caché
No puedes usarla en una PC
antigua

5. ARQUITECTURA DE LA MEMORIA RAM

6. FUNCIONAMIENTO DE LA MEMORIA RAM
• La memoria principal o RAM es donde el
ordenador guarda los datos que está utilizando
en el momento presente.
• Es de acceso aleatorio

7. PROCESO DE CARGA EN LA MEMORIA RAM
• Cuando las aplicaciones se ejecutan,
primeramente deben ser cargadas en
memoria RAM.
• El procesador entonces efectúa accesos a
dicha memoria para cargar instrucciones y
enviar o recoger datos.

8. PROCESO DE CARGA EN LA MEMORIA RAM
• Es una memoria dinámica, lo que indica la
necesidad de “recordar” los datos ala
memoria cada pequeños periodos de tiempo,
para impedir que esta pierda la información.
• Eso se llama Refresco. Cuando se pierde la
alimentación, la memoria pierde todos los
datos. “Random Access”, acceso aleatorio,
indica que cada posición de memoria puede
ser leída o escrita en cualquier orden.

9. PROCESO DE CARGA EN LA MEMORIA RAM
 Las posiciones de memoria están organizadas
en filas y en columnas.
• En ese momento la RAM coloca 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 en predeterminado.

10. PROCESO DE CARGA EN LA MEMORIA RAM
• Cada celda de la RAM tiene una ubicación o
nombre en una nomenclatura aceptada por
la comunidad científica: el sistema
hexadecimal. Cada depósito de un dato en la
memoria (operando, resultado, etc.) se ubica
por una dirección en hexadecimal

13. Ejemplos de memoria RAM

14. PC100
SDR
(1998)
Tipo : DRAM
Velocidad:100 MHz (PC100)
Transferencia:800
MB/s.
Pines:168
PC1600
DDR
(2001)
Tipo : DRAM
Velocidad:100 MHz
Transferencia:2664MB/s
Pines:240
DDR2-
333
(2006)
DDR2-
1200
(2006)
Tipo : DDR
Velocidad:100 MHz
Transferencia:1600 MB/s.
Pines:184
DDR3-
1066
(2007)
DDR3-
2200
(2007)
DDR4
(2013)
Tipo : DRAM
Velocidad:300MHz
Transferencia:8530
MB/s.
Pines:240
Tipo : DRAM
Velocidad:133MHz
Transferencia:9600 MB/s.
Pines:240
Tipo : DRAM
Velocidad:350 MHz
Transferencia:18000 MB/s.
Pines:240
Tipo : SDRAM
Velocidad:333 MHZ
Transferencia:21300 MB/s.
Pines:288

15. DDR5
(2017)
Tipo : SDRAM
Velocidad:
Transferencia:
Pines:

16. MEMORIA ROM
• Una memoria ROM es aquella memoria de
almacenamiento que permite sólo la lectura de la
información y no su destrucción,
independientemente de la presencia o no de una
fuente de energía que la alimente
• ROM es una sigla en inglés que refiere al término
"Read Only Memory" o "Memoria de Sólo Lectura".
Se trata de una memoria de semiconductor que
facilita la conservación de información que puede
ser leída pero sobre la cual no se puede destruir.
Definición:

17. • La escritura se realiza una sola vez
• La Información queda grabado, aunque se le retire la energía
eléctrica
• la capacidad de la memoria ROM de un ordenador: se encuentra
entre 8K a 16K, un numero suficientemente grande para que esté
justificado asombrarse ante la cantidad de información necesaria
para llenar tal cantidad de posiciones,.
CARACTERÍSTICAS:

18. • Aumento de espacio en la
memoria interna, menos
aplicaciones en el proceso y
por lo tanto aumento del
rendimiento, disminuye el
consumo de batería.
Ventajas: Desventajas:
• Se necesita una memoria ROM
específica de acuerdo al
dispositivo, se pierde todos los
datos de la computadora si no
hay ROM.
MEMORIA ROM

19. Funcionamiento de la Memoria ROM
• Almacena en forma permanente los microprogramas que realizan
las funciones primarias de la PC.
• Mantener siempre activa las funciones del ordenador, pero
principalmente en cuanto se refiere a las características del
procesador así como de otros dispositivos como son los discos
duros y la tarjeta gráfica. Esto solo es posible mediante la BIOS que
contiene todo ordenador, mismo que se encuentra almacenada en
el chip ROM que se encuentra en la placa madre del ordenador.

20. EJEMPLOS DE MEMORIA ROM
La ROM estándar. En principio se escribe
sobre ella una sola vez y se pueden
cambiar los bits del estado inicial a otro
estado, pero no al revés.

21. MEMORIA PROM
PROM:(Programmable Read-Only
Memory) Memoria que permite una
programación y posteriormente un numero
indeterminado de lecturas pero no puede
ser modificada

22. MEMORÍA EPROM
EPROM:(Erasable Programmable Read-
Only Memory)
Se borra exponiendo la ROM a la luz
ultravioleta

23. MEMORIA EEPROM
EEPROM:(Electrically Erasable Programmable Read-
Only Memory) se borra y se puede reprogramar
aplicando unas señales de control.

24. MEMORIA FLASH
FLASH: es una EEPROM. Se puede programar en
bloques. Se emplea en las BIOS de los equipos,
en los Pen drives o las cámaras, teléfonos.

25. MEMORIA CACHE.
Literalmente, se trata de una palabra en francés que quiere
decir “escondido” u “oculto”. Pero tiene un uso en la
informática que le ha dado nombre a un tipo particular de
memoria.
Definición:

26. CARACTERÍSTICAS.
• La memoria caché de un procesador, es un tipo de memoria volátil
(como la memoria RAM), pero muy rápida.
Su función es almacenar instrucciones y datos a los que
el procesador debe acceder continuamente.
¿Cuál es su finalidad? Pues que este tipo de datos sean
de acceso instantáneo para el procesador, ya que se
trata de información relevante y que debe estar a la
mano de manera muy fluida. Los sistemas de hardware
y software llamados caché, almacenan este tipo de
datos de manera duplicada y por esta razón su acceso
es tan veloz.

27. VENTAJAS
• Permite acelerar el procesamiento de
las instrucciones de memoria en la
CPU.
• Los ordenadores tienden a utilizar las
mismas instrucciones y (en menor
medida) los mismos datos
repetidamente, por ello la caché
contiene las instrucciones mas usadas.
• A mayor instrucciones y datos de la
CPU, pueda obtener directamente de la
memoria caché, tanto mas rápido será
el funcionamiento de la CPU.
DESVENTAJAS
• Mayor razón de desaciertos
por competencia por
bloque específico.
• La caché mientras mas
grandes mas lentas son.
• Circuitería compleja.

28. ARQUITECTURA DE MEMORIA CACHÉ
• La memoria caché está dentro del procesador por lo que la información
tiene que viajar muy poco hasta llegar al lugar donde se procesa, por lo
que el tiempo que se necesita para acceder a ella es mucho más
reducido que en el caso de la RAM.
• La cantidad de esta memoria es minúscula en comparación con la RAM,
un PC de gama alta actual puede tener 32 GB o más de RAM pero la
cantidad de caché máxima está entre los 6 MB y 20 MB generalmente.
Esto también tiene su importancia ya que el tiempo que se necesita para
acceder a un dato en la memoria es proporcional a la cantidad de esta.
Por tanto, tenemos que el acceso a la caché es mucho más rápido que el
acceso a la RAM y además está más cerca y los datos tienen que viajar
menos distancia.

29. La organización jerárquica de la memoria se basa en una característica que
poseen la mayoría de los programas (al menos dentro de ciertos límites).
Esta propiedad se denomina principio de localidad.
El principio de localidad establece que los programas acceden a una
porción relativamente reducida del espacio de direcciones en un
determinado lapso de tiempo.
Localidad Temporal: cuando se consulta un dato, seguramente será
consultado poco después
Localidad Espacial: cuando se consulta un dato, seguramente
otros cercanos serán consultados poco después.
PRINCIPIO DE LOCALIDAD

30. ARQUITECTURA DE MEMORIA CACHÉ
Memoria Cache L1
• La L es de “level” o en castellano nivel. En este caso se
divide la memoria en varios bloques. Existe un
controlador el cual se encarga de poner la información
que más se usa más cerca del procesador.
• Normalmente este primer nivel se divide en dos partes
una para datos y otra para instrucciones. De esta forma
se intenta conseguir que el procesador este alimentado
al menos con instrucciones sin ningún problema.
La memoria caché del procesador está organizada en varios niveles, la mayoría de los
procesadores actuales tienen tres niveles de esta memoria, es lo que se conoce como
caché L1, L2 y L3.

31. ARQUITECTURA DE MEMORIA CACHÉ
Memoria Cache L2
• Normalmente es por núcleo y no distingue
entre datos e instrucciones. Se tarda más
en acceder a la cache de L2 pero es
mucho más grande.
• El tiempo que tardas en encontrar un
determinado dato en estas memorias es
proporcional al tamaño de estas. Debido a
esto las caches aumentan de tamaño
según subimos a la jerarquía.

32. ARQUITECTURA DE MEMORIA CACHÉ
Memoria Cache L3
• Se tarda más en acceder a la cache de L2 pero es
mucho más grande. Normalmente los fabricantes
sólo te dan el tamaño de la última memoria la que
se llama Last Level Cache que suele ser la de nivel
dos o tres.
• Suele tener varios un tamaño de varios megas es
decir miles de veces más pequeña que la memoria
RAM.