Equipo #3

Unidad II: Memorias

Efraín CorralEduardo Castillo

Elías Alarcón

1 Memorias Conceptos.

Se denomina elemento de memoria a cualquier dispositivo que tenga capacidad para “recordar” información almacenada previamente.

¿Que es un Bit? - Definición de BitUn bit es una señal electrónica que puede estar encendida (1) o apagada (0). Es la unidad más pequeña de información que utiliza un ordenador. Son necesarios 8 bits para crear un byte.

1.2Elemento Básico de Memoria.

El elemento básico de memoria es el que puede almacenar un bit de información (dato “1” o “0”), hasta tanto esa información sea modificada.

Pueden establecerse diferentes clasificaciones de acuerdo al criterio adoptado.

2.1.2 Longitud de palabra.

Definición de Longitud de palabra.Tamaño de grupo de bits diseñado para usarse como una unidad simple de palabra. Nos referimos a la longitud de palabra de los microprocesadores cuando nos referimos a que son 8 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit, etc.

Palabra (informática)En el contexto de la informática, una palabra es una cadena finita de bits que son manejados como un conjunto por la máquina. El tamaño o longitud de una palabra hace referencia al número de bits contenidos en ella, y constituyen la resolución de la memoria (mínima cantidad de información direccionable).

2.1.3 Longitud de Dirección.

Dirección:

Numero que identifica la localidad de una palabra en la memoria. Cada palabra almacenada en un dispositivo de memoria o sistema de memoria tiene una dirección única.

2.1.4 Organización de la memoria Viendo la memoria internamenteEl espacio de direccionamiento de un sistema basado en un microprocesador, se denomina memoria física y memoria lógica.

La memoria lógica es el sistema de memoria tal como lo ve el programador, mientras que la memoria física es la estructura real en el HW en el sistema de memoria.

Cada celda de la cual está conformada la memoria es un dispositivo físico con dos estados estables, con capacidad de cambiar de estado y determinar su valor.

El número de bits de la dirección de la memoria, está relacionado con el número máximo de celdas direccionables directamente en la memoria y es independiente del número de bits por celda.

Si una memoria tiene n celdas, tendrá las direcciones de 0 a n-1. n celdas, dirección = n-1

Todas las celdas de una memoria tienen el mismo número de bits.

A continuación se muestra tres organizaciones distintas de una memoria de 96 bits.

Dirección:0:11

8 bits0:7

12 bits0:5

16 bits

+

El primer formato (MSB LSB) es lo que se conoce como Big Endian, porque se almacena el dato más significativo primero. El segundo formato (LSB MSB) es lo que se conoce como Little Endian, porque se almacena primero el dato más pequeño.

Organización 2DCada celda binaria es accedida por una sola línea de selección. Las celdas se organizan en unamatriz de dos dimensiones, en la que las filas vienen dadas por el número de palabras (N) y lascolumnas por la longitud (cantidad de bits) de cada palabra. Esta organización es usada para memorias de pequeña capacidad

Organización 3DCada celda binaria es accedida por dos líneas de selección. La activación de ambassimultáneamente determina la selección de la celda. Así se logra reducir el tamaño de losdecodificadores

2.1.5 Dimensionamiento de memoria

La capacidad es una manera de especificar cuantos bits pueden almacenarse en un dispositivo de memoria o en un sistema completo de memoria. En informática, cada letra, número o signo de puntuación ocupa un byte (8 bits). Como en informática se utilizan potencias de 2 en lugar de potencias de 10, se da la circunstancia de que cada uno de estos múltiplos no es 1.000 veces mayor que el anterior, sino 1.024 (2^10 = 1,024). Por lo que 1 GB = 1,024 MB = 1,048,576 Kb = más de 1,073 millones de bytes.

2.2 Tipos de memoria

Memoria de acceso aleatorioEs la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. Es un espacio que permite almacenar datos temporalmente mientras se ejecuta un programa.

Siendo esta memoria volátil, sólo guarda la información mientras recibe electricidad.

Las RAM, tienen dos categorías principales:DRAM y SRAM

DRAM: Las menos costosas, generalmente usadas para la memoria principal de un ordenador

SRAM: Mas rápidas pero relativamente más costosas, generalmente usadas para la memoria caché del ordenador

Memoria caché o RAM caché

Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de caché frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria caché y caché de disco. Una memoria cache, llamada también a veces almacenamiento caché o RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria cache es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM.

Memoria de sólo lectura

Utilizada para almacenar los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos.

La 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.

Tipos de ROMROM: Las primeras ROM fueron creadas imprimiendo directamente la información binaria en una placa de silicona.

PROM: Desarrollado por Texas Instruments, son memorias programables las cuales constan de chips que comprimen miles de fusibles.

EPROM: Memorias PROM que pueden borrarse y reprogramarse. El proceso de borrado se lleva acabo con la ayuda de luz ultravioleta.

EEPROM: Son memorias PROM que usan electricidad para borrarse en lugar de luz u-v.

Memorias FLASH

La memoria flash es una manera desarrollada de la memoria EEPROM que permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez. Por ello, flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo tiempo.

Las memorias flash contienen una matriz de celdas con un transistor evolucionado con dos puertas en cada intersección. Tradicionalmente sólo almacenan un bit de información. Las nuevas memorias flash, llamadas también dispositivos de celdas multi-nivel, pueden almacenar más de un bit por celda variando el número de electrones que almacenan.

2.3 Características de Memorias Volatilidad de la información

-Volátil: Requiere energía constante para mantener su información

-No volátil: Retendrá la información aun sin recibir electricidad

-Dinámica: Memoria Volátil que requiere la renovación de manera periódicade la información almacenada, leída o reescrita sin modificaciones

Habilidad para acceder a información no contigua

-Acceso aleatorio: Puede acceder a cualquier localización en cualquiermomento en el mismo intervalo de tiempo, que es normalmente pequeño

-Acceso secuencial: Toma un intervalo de tiempo variable acceder a una unidadde información, el cual depende de la unidad de información que fue leída anteriormente.

Habilidad para cambiar información

-Memorias de R/W o memorias cambiables: Permiten que la información se reescriba en cualquiermomento

-ROM: Retiene la información en el momento de fabricarse y la memoria de escritura únicapermite que la información se escriba una sola vez en algún momento tras la fabricación.

-Memorias de escritura lenta y lectura rápida: permite que la información se rescribamúltiples veces pero con una velocidad de escritura menor.

Capacidad de memoria

Memorias de mayor capacidad son el resultado de la rápida evoluciónen tecnología de semiconductores.

Así como se espera tener mayores incrementos en la capacidad de procesadores en los próximos años, no es apresurado decir que la capacidad de memoriacontinuará creciendo de manera impresionante.

2.4 Funcionamiento de memoriaCada sistema de memoria requiere distintos tipos de líneas de entrada y salidapara realizar las siguientes funciones:

-Seleccionar la dirección en memoria a la que se tiene acceso para una operación de lecturao escritura

-Seleccionar una operación de lectura o escritura para su ejecución

-Suministrar los datos de entrada que se almacenarán en la memoria duranteuna operación de escritura.

-Retener los datos de salida que provienen de la memoria durante una operación de lectura

-Habilitar (o deshabilitar) la memoria de modo que responda (o no) a las entradas de direccióny al comando de lectura-escritura

Entradas de dirección: Se requieren N entradas de dirección para una memoria que tengauna capacidad de 2^N palabras.

La entrada R/W: Controla cual operación llevará a cabo la memoria

Habilitación de memoria: Existe una entrada en la cual se habilita o deshabilita la memoria

Aplicaciones: ROM-Firmware-Memoria de arranque-Tablas de datos-Convertidor de datos-Generador de funciones-Almacenamiento auxiliar

PROM-Microprogramación-Librería de subrutinas-Programas de sistema-Tablas de función

EPROM-Manejo de sistemas microcontrolados-Computadora personal-Maquina expendedora de boletos auto transporte

EEPROM-Receptores de TV-Magnetoscopios

FLASH-Cámaras digitales-Asistentes digitales portátiles-Reproductores de música digital-Teléfonos celulares