Sistemas informáticos multiusuario e en rede/Memoria central

En Galilibros, o Wikibooks en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura


A memoria central é a unidade onde están almacenadas as instrucións e mailos datos precisos para poder executar un programa.

A memoria é un dispositivo que serve para almacenar información. Está constituída de multitude de celas, cada unha das cales almacenará un bit.

A cantidade de información que pode introducirse ou extraerse da memoria central dunha vez (8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits, etc.) é o que se denomina “palabra de memoria”, e determina a lonxitude do bus de datos. Estas palabras están situadas unhas a continuación das outras e están numeradas. Dita numeración denomínase “enderezo de memoria” e mediante este pódese acceder de forma directa a unha palabra de memoria concreta. A cantidade de palabras ás que se pode sinalar determina a lonxitude do bus de enderezos.

Rexistro do enderezo na memoria
É o enderezo da cela que se vai utilizar na operación, ben para gravar datos ben para lelos.
Rexistro do intercambio de memoria
Ou ben recibe o dato de memoria sinalado polo rexistro do enderezo na memoria (lectura) ou ben almacena a información que se vai gravar na memoria (escritura).
Selector de memoria
Tamén coñecido coma decodificador, é un dispositivo que se activa cada vez que se produce unha orde de lectura ou de escritura, conectando a cela de memoria, cuxo enderezo figura no rexistro do enderezo na memoria, co rexistro do intercambio de memoria e posibilitando a transferencia de datos nun ou noutro sentido.

Tipos[editar]

Memoria RAM[editar]

A memoria RAM é unha memoria que utiliza o procesador para almacenar a información de todos os procesos que se están executando. A súa característica principal é que é unha memoria volátil ─cando deixa de recibir enerxía perde toda a información que estaba almacenada nela─.

Fisicamente está composta de placas ou tarxetas que poden instalarse na placa base.

Hai certas propiedades das memorias RAM que resultan moi importantes á hora de adquirir ou avaliar unha:

Latencia CAS[editar]

Tamén abreviada CL, é o tempo que se tarda en seleccionar unha columna da memoria. É moito maior que a RAS. É a cantidade de ciclos de reloxo dende que se solicita un dato ata que se obtén. Canto menor sexa o seu valor, máis rápida será a memoria.

Latencia RAS[editar]

É o tempo que se tarda en seleccionar unha fila da memoria.

Necesidade de refresco da memorias RAM[editar]

As memorias RAM poden dividirse en estáticas e dinámicas:

DRAM
A información almacenada pérdese pouco despois de gravarse, polo que é necesario que o dato se actualice constantemente. A frecuencia de actualización é da orde de milisegundos.
SRAM
Non necesitan actualizarse, é dicir, unha vez que se grava o dato, permanece gravado ata que se substitúe ou cesa o fluxo de electricidade. É unha tecnoloxía máis cara e complexa que a das memorias dinámicas, polo que na actualidade se utiliza para as memorias caché.

Velocidade da memoria RAM[editar]

A velocidade dunha memoria RAM ven dada pola frecuencia de traballo da memoria RAM ─é o inverso─.

Tempo de acceso á memoria RAM[editar]

É o dato realmente importante que determina as verdadeiras prestacións dunha memoria RAM no que respecta a velocidade de traballo. Mídese en nanosegundos. Ademais da frecuencia de traballo da memoria RAM téñense en conta para o cálculo ademais outros datos coma as latencias CAS e RAS.

Ancho de banda da memoria RAM[editar]

É a cantidade de bits de información que podemos gravar ou ler da memoria por segundo. Depende do tempo de acceso e da lonxitude do bus de datos.

Sincronización[editar]

As memorias RAM divídense en síncronas e asíncronas.

Asíncronas
As memorias asíncronas non utilizan o reloxo para levar a cabo as operacións de lectura e escritura na memoria. A través do bus de control envíase a orde de escritura ou lectura e a memoria pon o contido da cela solicitada no bus de datos.
Síncronas
As memorias SDRAM (Memorias RAM dinámicas asíncronas) utilizan o sinal do reloxo do sistema para levas a cabo as operacións de lectura e escritura. Están sincronizadas co bus do sistema. Son máis rápidas que as asíncronas.

Modos[editar]

Raxada
É ideal para traballar con memorias síncronas, xa que cando queremos ler ou escribir datos en memoria de forma consecutiva, o procesador só lle indica á memoria o enderezo do primeiro dato e a cantidade de datos que quere acceder, e posteriormente envíanse os datos de forma sincronizada. É unha gran mellora xa que de non ser así o procesador tería que ir solicitando dato a dato á memoria.
Canalización
As memorias que traballan en canalización non necesitan que unha operación de lectura ou escritura estea rematada para poder ir comezando coa seguinte. Isto aumenta as prestacións no referente a tempo de acceso.
Paridade
As memorias que traballan con paridade par ou impar utilizan un bit de paridade para proporciona un control de erro sobre o fluxo de datos.
Código de corrección de erro
As memorias que traballan con código de corrección de erro, ademais de detectar un erro no fluxo de datos son capaces de reparalo instantaneamente.
Detección de presencia en serie
As memorias con detección de presencia en serie levan integrada unha pequena memoria flash onde van almacenadas as características física da memoria RAM. Estes datos son utilizados pola BIOS para configurar automaticamente de maneira óptima a memoria RAM.

Capsulados[editar]

Os chips de memoria preséntanse en capsulados que permiten a súa instalación e desinstalación de maneira fácil e segura. Existen varios tipos de capsulados:

SIMM[editar]

Siglas de Single In-line Memory Module, módulo de memoria nunha soa liña. Apareceron cos primeiros 80286 e utilizáronse ata os Pentium MMX e AMD K6-2.

DIMM[editar]

Siglas de Dual Inline Memory Module, módulo de memoria en dúas liñas. Preséntanse en múltiples configuracións de contactos (168, 184, 214, 240). Utilízanse con memorias SDRAM.

As memorias DIMM permiten incrementar o fluxo de bits entre o procesador e a memoria mediante o uso simultáneo de dous módulos idénticos de memoria, montado cada un nunha canle distinta.

Existen diversas versións:

SDRAM
Indentifícase porque ten dous ocos.
DDR-SDRAM
Siglas de Dual Data Rate SDRAM, SDRAM con taxa de datos dobre. Envía o dobre de datos que unha SDRAM no mesmo tempo. Traballa a 2,5 voltios. Ten un único oco.
DDR2-DRAM
Traballan cun voltaxe inferior a 1,8 voltios. Duplican o ancho de banda con respecto ás DDR. Nas tarxetas gráficas utilízanse as GDDR2-SDRAM. Ten un único oco, como a DDR, pero ambos ocos están situados a alturas distintas.
DDR3-SDRAM
Treaballan cun voltaxe inferior a 1,5 voltios, polo que emiten menos calor e consumen menos. Incorporan un detector térmico para detectar posibles temperaturas excesivas. Duplican o ancho de banda con respecto ás DDR2. Permiten módulos de ata 16 GB.

SO-DIMM[editar]

Siglas de Small Outline DIMM, son dunhas dimensións máis reducidas, orientadas a dispositivos móbiles coma PDAs, portátiles, etc.


Propiedades[editar]

Volatilidade[editar]

As memorias poden dividirse en volátiles e non volátiles. O exemplo máis claro de volátiles son as memorias RAM. As memorias non volátiles son as que, aínda que non estean alimentadas electricamente, manteñen a información gravada nelas. Pódense incluír neste último grupo todo tipo de dispositivos ópticos (CD, DVD, etc.), magnéticos (disco duro) ou electrónicos (memorias flash e as ROM).

Memorias ROM[editar]

ROM
ROM son siglas de Read-Only Memory, “memoria de só lectura”. O seu contido grávase durante o proceso de fabricación e o usuario só pode lelas.
PROM
As PROM (ROM programadas) veñen preparadas de fábrica para ser gravadas unha única vez, e posteriormente o usuario só pode lelas.
EPROM
As EPROM (PROM que se poden borrar) son coma as PROM pero poden gravarse máis dunha vez mediante o uso de raios UVA.
EEPROM
As EEPROM (EPROM eléctricas) funcionan coma as EPROM pero o mecanismo de borrado e gravación é moito máis sinxelo, xa que se fai mediante electricidade. Na actualidade utilízase masivamente para las memorias con conector USB.

Tipo de acceso aos datos[editar]

As memorias pódense dividir en secuencias e aleatorias.

Nas memorias de acceso secuencial, para acceder a un dato necesítanse ler previamente todos os datos anteriores. Un exemplo son as cintas magnéticas ─que se utilizan para facer copias de seguridade─.

Nas memorias de acceso aleatorio pódese acceder a un dato de forma independente, sen necesidade de ler os datos anteriores. É un acceso máis rápido que o secuencial. Son as máis utilizadas.