LA MEMORIA RAM

Animación del funcionamiento de una memoria RAM

    Como apoyo a la comprensión del tema, te ofrecemos una animación sobre el funcionamiento interno de una memoria RAM:

Figura 1. Animación de funcionamiento interno de una memoria RAM

1) La celda de memoria se carga de una corriente eléctrica alta cuándo indica el valor 1.

2) La celda de memoria se carga de una corriente eléctrica baja cuándo indica el valor 0.

3) Al apagar la computadora, las cargas desaparecen y por ello toda la información se pierde.

4) Este tipo de celdas tienen un fenómeno de recarga constante ya que tienden a descargarse, independientemente si la celda almacena un 0 ó un 1, esto se le llama "refrescar la memoria", solo sucede en memorias RAM y ello las vuelve relativamente poco eficaces.

- Definición de memoria RAM

      RAM proviene de ("Random Access Memory") ó memoria de lectura aleatoria: es un dispositivo electrónico que se encarga de almacenar datos e instrucciones de manera temporal, de ahí el término de memoria de tipo volátil ya que pierde los datos almacenados una vez apagado el equipo; pero a cambio tiene una muy alta velocidad para realizar la transmisión de la información.

    En la memoria RAM se carga parte del sistema operativo (Linux Ubuntu, Apple® MacOS, Microsoft® Windows 7, etc.),  los programas como (Office, Winzip®, Nero®, etc.), instrucciones desde el teclado, memoria para desplegar el video y opcionalmente una copia del contenido de la memoria ROM.

     + Ejemplo: cuando damos doble clic a la aplicación Microsoft® Word, el programa será leído desde el disco duro e inmediatamente la computadora buscará almacenarlo en la memoria RAM, ello para que el usuario lo utilice sin la lentitud que implicaría trabajarlo desde el disco duro, y una vez terminada de usar la aplicación, la RAM se libera para poder cargar el próximo programa a utilizar.

Figura 2. Memoria RAM tipo DDR, marca Kingston®, modelo KVR266, capacidad 128 MB, bus 266 MHz

- Tipos de memorias DRAM comerciales

      Hay tres tipos de memorias RAM, la primeras son las DRAM, SRAM y una emulación denominada Swap:

      Tipo 1, DRAM: las siglas provienen de ("Dinamic Random Access Memory") ó dinámicas, debido a que sus chips se encuentran construidos a base de condensadores (capacitores), los cuáles necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y esto les resta velocidad pero a cambio tienen un precio económico.

     + Ejemplo: hagamos una analogía con una empresa que fabrica hielo, pero para ello no cuenta con una toma de agua, sino que constantemente necesita de pipas con agua para realizar su producto. Esto la hace lenta ya que tiene que esperar que le lleven la materia de trabajo constantemente.

     La siguiente lista muestra las memorias RAM en modo descendente, la primer liga es la mas antigua y la última la mas reciente.

1. Memoria RAM tipo TSOP.
2. Memoria RAM tipo SIP.
3. Memoria RAM tipo SIMM.
4. Memoria RAM tipo DIMM - SDRAM.
5. Memoria RAM tipo DDR/DDR1 y SO-DDR.
6. Memoria RAM tipo RIMM.
7. Memoria G-RAM / V-RAM (Actual).
8. Memoria RAM tipo DDR2 y SO-DDR2 (Actual).
9. Memoria RAM tipo DDR3 y SO-DDR3(Actual).
10. Memoria RAM tipo DDR4 y SO-DDR4 (Próxima Generación).

- Tipos de memorias SRAM comerciales

      Tipo 2. SRAM:  las siglas provienen de ("Static Random Access Memory") ó estáticas, debido a que sus chips se encuentran construidos a base de transistores, los cuáles no necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y esto las hace sumamente veloces pero también muy caras. El término memoria Caché es frecuentemente utilizada pare este tipo de memorias, sin embargo también es posible encontrar segmentos de Caché adaptadas en discos duros, memorias USB y unidades SSD.

     + Ejemplo: hagamos una analogía con una empresa que fabrica hielo, la cuál cuenta con una toma de agua, por lo que no necesita esperar la llegada pipas ó carros tanque, sino que inmediatamente puede realizar sus funciones. Esto la hace rápida ya que tiene la materia de trabajo constante.

• Memorias SRAM para insertar en ranura de la tarjeta principal (Motherboard).
• Memorias Caché integradas en los discos duros.
• Memorias Caché integradas en los microprocesadores.

- Que es la memoria virtual - Swap y para que sirve

Figura 3. Asignación de SWAP en el disco duro

Tipo 3. Swap. La memoria virtual ó memoria Swap ("de intercambio") no se trata de memoria RAM como tal, sino de una emulación (simulación funcional), esto significa que se crea un archivo de grandes dimensiones en el disco duro ó unidad SSD, el cuál almacena información simulando ser memoria RAM cuándo esta se encuentra parcialmente llena, así se evita que se detengan los servicios de la computadora.       Este tipo de memoria se popularizó con la salida al mercado de sistemas operativos gráficos tales como MacOS de Macintosh® (actualmente Apple®) ó Windows de Microsoft®, debido a que la memoria instalada en la computadora es regularmente insuficiente para el uso de ventanas, aunque al parecer el sistema operativo UNIX lo utilizaba de manera normal antes que sus competidores.       En los sistemas operativos Microsoft® Windows Vista/Microsoft® Windows 7, con el software ReadyBoost® y en  Microsoft® Windows XP con ayuda de algunas utilidades como EBoostr®, es posible utilizar un archivo de intercambio (Swap) en memorias USB e incluso en memorias SD, MemoryStick®, etc., que permiten aumentar la velocidad del equipo. Básicamente no debe ser menor a 256 MB la capacidad disponible del dispositivo, tener una velocidad alta de transmisión de datos y asignarse del siguiente modo:       a) Mínimo: (Total de RAM) + (1/2 Total de RAM)       b) Máximo: 3X(Total de RAM)       Ejemplo: Si tengo 1 GB en RAM, debo tener mínimo (1 GB + 0.5 GB)= 1.5 GB, y máximo 3X(1 GB)= 3 GB.

- Estructura lógica de la memoria RAM

       Desde las primeras computadoras, la estructura lógica ha sido la siguiente:

• Memoria base: desde 0 hasta 640 KB (KiloBytes), es en esta zona dónde se almacena la mayoría de los programas que el usuario utiliza.
• Memoria superior y reservada: de 640 a 1.024 MB (MegaBytes), carga unas estructuras llamadas páginas de intercambio de información y unos bloques de memoria llamados UMB.

              - Bloques UMB (Upper Memory Blocks): se trata de espacios asignados para el sistema dentro de la memoria superior, pero debido a la configuración de diversos dispositivos como el video, en algunos casos estos espacios quedan sin utilizar, por lo que se comenzó a pensar en utilizarlos de modo funcional, lo que se logra con programas que optimizan la memoria, como el comando "memmaker" de Ms-DOS®, que se utilizaba estos bloques para cargar ciertos Drivers (controladores que permiten al Hardware ser utilizado en el sistema).

• Memoria expandida: se trata de memoria paginada que se asigna a programas en memoria superior, la cuál algunas veces no se utilizaba debido a la configuración del equipo y con este método se puede utilizar.
• Memoria extendida: de 1.024 MB hasta 4 GB (GigaBytes), se cargan todas las aplicaciones que no caben en la memoria base.

      Antes debido a que los equipos contaban con memoria RAM limitada, existían utilerías que reacomodaban los programas cargados en memoria para optimizar su funcionamiento, inclusive el sistema operativo Microsoft® Ms-DOS necesitaba de un controlador especial (himem.sys), para reconocer la memoria extendida, sin él solo reconocía 640 KB aunque hubiera instalados más de 1 MB.

Figura 3. División lógica de la memoria RAM

- Definición de Buffer de memoria

      Un Buffer (amortiguador), es un espacio físico en cualquier dispositivo de almacenamiento masivo de lectura/escritura, comúnmente en RAM, que se asigna para almacenar información que será procesada casi inmediatamente y tenerla en espera de proceso, hasta que una vez utilizados los datos, estos se borren para esperar nuevos. Estos segmentos se utilizan mucho en las impresoras, que guardan en Buffer los documentos en cola de impresión, en los antiguos Discman®, que para evitar que la melodía se detuviera, iban almacenando unos segundos más de música en caso de un movimiento brusco en el aparato y finalmente en YouTube® que mientras reproduce, se va adelantando en descargar el resto del video.

- Tabla de tipos de memorias actuales en general

      Tabla basada en la descripción de la revista "PC a Fondo" y complementada:

Tipo de memoria	Significado	Descripción
Tipo RAM
RAM	"Random Access Memory", memoria de acceso aleatorio	Memoria primaria de la computadora, en la que puede leerse y escribirse información en cualquier momento, pero que pierde la información al no tener alimentación eléctrica.
EDO RAM	"Extended Data Out Random Access Memory", memoria de acceso aleatorio con salida de datos extendida	Tecnología opcional en las memorias RAM utilizadas en servidores, que permite acortar el camino de la transferencia de datos entre la memoria y el microprocesador.
BEDO RAM	"Burst EDO Random Access Memory", memoria de acceso aleatorio con salida de datos extendida y acceso Burst	Tecnología opcional; se trata de una memoria EDO RAM que mejora su velocidad gracias al acceso sin latencias a direcciones contiguas de memoria.
DRAM	"Dinamic Random Access Memory", memoria dinámica de acceso aleatorio	Es el tipo de memoria mas común y económica, construida con capacitores por lo que necesitan constantemente refrescar el dato que tengan almacenado, haciendo el proceso hasta cierto punto lento.
SDRAM	"Synchronous Dinamic Random Access Memory", memoria dinámica de acceso aleatorio	Tecnología DRAM que utiliza un reloj para sincronizar con el microprocesador la entrada y salida de datos en la memoria de un chip. Se ha utilizado en las memorias comerciales como SIMM, DIMM, y actualmente la familia de  memorias DDR (DDR, DDR2, DDR3, DDR4,GDDR, etc.), entran en esta clasificación.
FPM DRAM	"Fast Page Mode Dinamic Random Access Memory", memoria dinámica de paginación de acceso aleatorio	Tecnología opcional en las memorias RAM utilizadas en servidores, que aumenta el rendimiento a las direcciones mediante páginas.
RDRAM	"Rambus DRAM", memoria dinámica de acceso aleatorio para tecnología Rambus	Memoria DRAM de alta velocidad desarrollada para procesadores con velocidad superior a 1 GHz, en esta clasificación se encuentra la familia de  memorias RIMM.
SRAM / Caché	"Static Random Access Memory", memoria estática de acceso aleatorio	Memoria RAM muy veloz y relativamente cara, construida con transistores, que no necesitan de proceso de refresco de datos. Anteriormente había módulos de memoria independientes, pero actualmente solo se encuentra integrada dentro de microprocesadores y discos duros para hacerlos mas eficientes.
Tipo ROM
ROM	"Read Only Memory", memoria de solo lectura	Memoria que permite un número indeterminado de lecturas pero no puede ser modificada.
PROM	"Programmable Read Only Memory", memoria programable de solo lectura	Memoria ROM que permite una programación y posteriormente un número indeterminado de lecturas pero no puede ser modificada.
EPROM	"Erasable Programmable Read Only Memory", memoria programable y borrable de solo lectura	Memoria PROM que permite reprogramación por medio de un dispositivo especial y borrado por medio de luz ultravioleta.
EEPROM	"Electrically Erasable Programmable Read Only Memory", memoria eléctricamente programable y borrable de solo lectura	Evolución de las memorias EROM que permite alterar su contenido por medio de señales eléctricas. Es la mas utilizada en las computadoras actuales para albergar el SetUp de la computadora.
Tipo Flash
Flash NAND	"Flash NAND", el término Flash es debido a la alta velocidad que puede manejar y NAND a un tipo de conexión especial de sus elementos electrónicos (Compuerta tipo NAND)	Memoria que permite almacenar datos y mantenerlos almacenados sin necesidad de alimentación eléctrica hasta por 10 años. Se utiliza en las memorias USB , memorias SD, MemoryStick de Sony®, unidades SSD, e incluso para BIOS, etc.
Tipo Swap
Swap / Virtual Memory	De intercambio ó memoria virtual	Se trata de una simulación de RAM en un área de un disco duro, lo cuál no permite que se detengan servicios al escasear memoria RAM pero ralentiza a la computadora. También se puede actualmente crear SWAP en una memoria USB, utilizando el Software ReadyBoost de Microsoft® Windows Vista u otros programas para Microsoft® Windows XP, de este modo se vuelve mas eficiente el equipo de cómputo.
Otros
Buffer	"Amortiguador"	Soporta información que se encuentra en espera de ser procesada y una vez realizado ese proceso, la borra para esperar nuevos datos, puede ser espacio asignado en una memorias RAM ó en un disco duro.

Fuente: http://www.informaticamoderna.com/Memoria_RAM.htm