Fig D1

Memoria Primaria "Memory":

Cuando se habla de memorias en el contexto de informática nos referimos usualmente a la memoria central o memoria primaria en una computadora, estamos hablando de la plataforma de trabajo que utiliza la computadora para realizar sus procesos lógicos y aritméticos, podríamos utilizar como analogía una persona que trabaja sobre una mesa de escritorio o mesa de trabajo en algún proyecto en particular y que tiene a su disposición un archivo donde guarda materiales y herramientas para dicho trabajo.

Ahora bien, supongamos que el trabajo sea de armar una maqueta, debe de hacerlo lo más rápido y efectivamente posible, para lograr al final tener terminadas 10 maquetas.

Luego, imaginemos que la persona trabaja sola y que su mesa de trabajo es pequeña, de, tal manera, que al ubicar todo lo que necesita para realizar su trabajo sobre la mesa se encuentra con la incomodidad de separar espacio para poner sus herramientas, sus materiales y a la vez su proyecto.

Al tratar de hacerlo se encuentra que en medio del proceso sus movimientos se hacen lentos por la falta de espacio; y el necesitar más espacio para reubicar material que momentáneamente no usará y que necesitara de otros materiales o herramientas para continuar el proceso.

En todo esto se encuentra con la dificultad de tener que guardar material que no usara de momento para buscar más en el archivo del que si necesita en el momento, hasta que llegue el momento en que cuando termine la primera maqueta, no tendrá espacio donde ponerla y empezar a traer más material para hacer más, por consiguiente el proceso se hace uno lento, inefectivo y podría hasta paralizarse.

Ahora imaginemos que la mesa en que trabajamos es cuatro veces mayor en tamaño; y que a pesar que aún es una sola persona la que realiza el trabajo y que contamos con un mismo tamaño de archivo, la comodidad de manejo, distribución de materiales y herramientas sobre la mesa nos proporciona un ambiente de mayor organización y flexibilidad al trabajar en nuestra maqueta, por lo que el proceso se realiza más rápido y más eficientemente.

Obviamente, llegara un momento en que volverá a llenarse el espacio disponible y volveremos al anterior conflicto de espacio disponible y volveremos a desacelerar el paso tratando de redistribuir tareas y espacio.

La solución obvia es que la mesa de trabajo sea más grande, pues esto es exactamente lo que sucede en la computadora con la memoria principal. La memoria RAM (Read Access Memory) es una tarjeta electrónica pequeña en el que se han incorporado chips o circuitos integrados; cuya estructura interna es la de una matriz (arreglo de líneas y columnas) , donde cada intersección está constituida de células (donde se encuentran dispositivos capacitivos que retienen carga eléctrica).

Dichos circuitos son capaces de retener información digital (binaria ) donde la ausencia de una carga eléctrica en una célula equivale a cero y la presencia de carga equivale a uno. Existen básicamente tres tipos de memoria, la SRAM (Static RAM), la DRAM (DynamicRAM) y la SDRAM (SynchronousDRAM). De las tres la más cara y utilizada para sistemas de cache es la SRAM , ésta no necesita de renovar su carga interna para mantener la información o datos (NonVolatile) .

La DRAM necesita de renovar su carga constantemente para poder retener los datos , de estos venían principalmente dos tipos de memoria , la FPM (FAST PAGE MODE) y la EDO(EXTENDED DATA OUT).

Por ultimo, la SDRAM que si está atada al reloj de la computadora por lo que esta sincronizada a este evitando los “wait states” (delays) esto es cuando el procesador por ser más rápido que el “external data bus”, ya ha terminado con instrucciones en proceso y espera a la próxima para ejecutarla, pero como la memoria RAM debe ser actualizada (refresh) debe esperar que ésta termine.

 

Entre los DRAM están los SIMM (Single In line Memory Module) por que los chips que eran interconectados en el módulo sólo se encontraban en un lado del (board), pero la conexión era redundante en ambos lados. Las primeras memorias SIMM venían con 30 pines y manejaba ocho (8) bit de data, luego 72 pines manejando 32 bit de data, usualmente, con un sistema conocido como (parity error) en que se incluía un chip adicional para incluir un bit y realizar un cómputo en que la suma seria par o impar de acuerdo al diseño y determinaría si hay un error en la información contenida si ambos resultados no coincidían. .

Este tipo de memoria RAM (Read Acces Memory) no está sincronizada al reloj del sistema, y ya no se utiliza en la actualidad siendo reemplazadas posteriormente por DIMM (Dual inline Memory Module). Siendo los procesadores de 64 bits con los SIMM se requería que las memorias estuvieran instaladas en pares para que funcionaran, ya que cada una era de 32 bits, pero con los DIMM la manipulación es de 64 bits por lo que se requiere solo un módulo.

Los contactos en ambos lados del módulo son independientes a diferencia de los SIMM. Los (sticks) de los DIMM que trabajan en estos 64 bits de información a por ejemplo; 100MHZ debía igualarse a la del BUS del procesador, o sea que el BUS esté también a 100 MHZ o superarla, pero no podía estar por debajo de la velocidad del BUS por que se tornaba inestable.

Fig D2

Con el advenimiento de sistemas mucho más rápidos las memorias debían ser más rápidas también, por tanto, se desarrollaron memorias (RAMBUS DRAM) RDRAM llamadas también RIMS en la que se logra manejar un (chunk) un pedazo de 64 bits hasta cuatro veces por ciclo del reloj logrando una velocidad de hasta 800 MHZ. Estas memorias al conectarse al “motherboard” debían completar los bancos, de no ser así debía instalarse un terminador que era un ( stick RIMM) que terminaba el circuito. Sin embargo, sus costos y aceptación en la industria no fue el esperado y fue sustituida más tarde por sistemas DDR. Este tipo de memorias eran SDRAM, pero podían realizar dos procesos por ciclo (dual cannel) lo que duplicaba el desempeño.

Eran un poco más lentas que las RDRAM pero, más económicas. Estas tienen 184 pines y las memorias diseñadas para laptops, las SO DIMMs (Fig D2) venían con 164 pines. AL igual que los RDRAM los DDR tenían que estar conectados en pares, pero no necesitaban de estar terminados en caso de que hubiera un slot vacío.

De no conectarse en pares y estar instalados en tres diferentes slots, el sistema no reconoce el (dual channel DDR feature) doble canal. Memorias tipo DDR2 (Fig D1) mejora el sistema electrónico interno logrando consumir menos energía y acelerando los procesos de entrada y salida, aunque no aumentaba la velocidad del Core su desempeño era duplicado en comparación con el del DDR.

Las memorias DDR3 logran velocidades aún mayores con la duplicación en tamaño de los BUFFERS logrando velocidades sorprendentes. Los DDR4 que son sistemas de memoria de alta densidad en circuitos por módulo y a unas velocidades que podría alcanzar 3200MHZ y un consumo de voltaje mucho menor que el de sus predecesores alrededor de 1.2 v es la nueva tendencia en la actualidad que se espera tenga mejoras y modificaciones enfocándose en tecnología ECC para detectar errores internos en data parecidos a los que incorporaba memorias anteriores.

De esto, podemos concluir y volviendo a nuestra inicial analogía, que de la misma manera en que con una mesa de escritorio más amplia logramos trabajar más rápida y cómodamente, con memorias “rams” de mayor capacidad y velocidad podremos lograr mayor velocidad y estabilidad en nuestra computadora. Es por esto que hoy en día la elección de mejorar la memoria “ram” para aumentar velocidad y manejo de la computadora es la elección por excelencia sobre el mejorar el procesador.