Investigacion Formativa II

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micro controladores

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  • UNIVERSIDAD LA CATOLICA LOSANGELES DE CHIMBOTE

    FACULTAD: Ingeniera

    ESCUELA:

    Ingeniera deSistemas

    CURSO:

    ARQUITECTURA DECOMPUTADORAS

    CICLO:

    V

    NOMBRE:

    ngel Alvarado GuildoElvis

    2014-II

  • La MemoriaMemoria. Definicin.En informtica, dispositivo basado en circuitos que posibilitan elalmacenamiento limitado de informacin y su posteriorrecuperacin.

    Las memorias suelen ser de rpido acceso, y pueden ser voltiles ono voltiles.

    La clasificacin principal de memorias son RAM y ROM. Estasmemorias son utilizadas para almacenamiento primario.

  • Memoria ROMMEMORIA ROM

    ROM (acrnimo en ingls de read-only memory, o memoria deslo lectura), es un medio de almacenamiento utilizado enordenadores y dispositivos electrnicos, que permite solo lalectura de la informacin y no su escritura, independientementede la presencia o no de una fuente de energa.

    Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o almenos no de manera rpida o fcil. Se utiliza principalmente paracontener contenidos vitales para el funcionamiento deldispositivo, como los programas que ponen en marcha elordenador y realizan los diagnsticos.

  • Memoria RAMLa RAM (acrnimo en ingls derandom access memory, o memoria deacceso aleatorio) es la memoria desdedonde el procesador recibeinstrucciones, y tambin donde elprocesador guarda los datos que estutilizando en el momento actual.

    Fsicamente, est formada porconjuntos de chips o mdulos de chipsconectados a la placa base.

    Es una memoria de tipo voltil, ya quelos datos que alberga desaparecen alser desconectada de la fuente deenerga.

  • Tipos de RAMFPM RAM (Fast Page Mode RAM)Se basa en que se supone que el siguiente acceso a un dato de memoriava a estar en la misma fila que el anterior, con lo que se ahorra tiempoen ese caso. El controlador de memoria enva una nica direccin, yrecibe a cambio esa y otras consecutivas.

    El ahorro de tiempos era significativo al acceder a posiciones dememoria consecutivas, dado que se poda prescindir de determinadasoperaciones repetitivas.

    Fueron muy utilizadas en los 486 y los primeros Pentium

    Contaba con dos velocidades de acceso: 60 nanosegundos las msrpidas y 70 nanosegundos las ms lentas.

  • Tipos de RAMEDO-RAM (Extended DataOutput RAM)Fue lanzada en 1995. Sus tiemposde accesos de 40 o 30 ns suponanuna mejora sobre su antecesora laFPM.

    Con una velocidad mxima de 66Mhz, la EDO tambin es capaz deenviar direcciones contiguas peroconsigue adems eliminar estadosde espera, manteniendo activo elbffer de salida hasta quecomienza el prximo ciclo delectura.

    BEDO-RAM(Burst ExtendedData Output RAM)Fue la evolucin de la EDO RAMy competidora de la SDRAM, fuepresentada en 1997.

    Era un tipo de memoria acceda ams de una posicin de memoriaen cada ciclo de reloj, de maneraque lograba un desempeo un 50%mejor que la EDO.Nunca sali al mercado.

  • Tipos de RAMRIMM

    RIMM, acrnimo de Rambus Inline Memory Module (Mdulo deMemoria en Lnea Rambus), designa a los mdulos de memoria RAMque utilizan una tecnologa denominada RDRAM, desarrollada porRambus Inc. a mediados de los aos 1990 con el fin de introducir unmdulo de memoria con niveles de rendimiento muy superiores a losmdulos de memoria SDRAM de 100 MHz y 133 MHz disponibles enaquellos aos.

    A pesar de que su rendimiento era muy superior a la tecnologaSDRAM y las primeras generaciones de DDR RAM, no tuvo granaceptacin en el mercado de PC debido a su alto coste.

  • Tipos de RAMDRAM:

    Las memorias DRAM (Dynamic RAM) fueron las utilizadas en losprimeros mdulos (tanto en los SIMM como en los primeros DIMM).Es un tipo de memoria ms barata que la SDRAM, pero tambinbastante ms lenta, por lo que con el paso del tiempo ha dejado deutilizarse.

    Esta memoria es del tipo asncronas, es decir, que iban a diferentevelocidad que el sistema, y sus tiempos de refresco eran bastante altos(del orden de entre 80ns y 70ns), llegando en sus ltimas versiones, lasmemorias EDO-RAM a unos tiempos de refresco de entre 40ns y 30ns.

  • SDRAM:

    Las memorias SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) son las utilizadasactualmente.

    Son un tipo de memorias sncronas, es decir, que van a la mismavelocidad del sistema, con unos tiempos de acceso que en los tipos msrecientes de DDR3 son inferiores a los 10ns, llegando a los 5ns en losms rpidos.

    Las memorias SDRAM se dividen a su vez en:SDRDDR

    DDR 2

    DDR 3

    En todos los casos de memorias del tipo SDRAM (SDR, DDR, DDR2 yDDR3) se trata de mdulos de 133mm de longitud, pero no soncompatibles entre s.

  • SDR: los mdulos SDR (Single Data Rate) son los conocidosnormalmente como SDRAM, aunque, como ya hemos dicho, todas lasmemorias actuales son SDRAM.

    Son mdulos del tipo DIMM, de 168 contactos, y con una velocidad debus de memoria que va desde los 66MHz a los 133MHz. Estos mdulosrealizan un acceso por ciclo de reloj.Empezaron a utilizarse con los Pentium II y su utilizacin lleg hasta lasalida de los Pentium 4 de Intel y los procesadores Athlon XP de AMD.

    Este tipo de mdulos se denominan por su frecuencia, es decir, PC66,PC100 o PC133.

  • DDR SDRAM: Los mdulos DDR (Double Data Rate SDRAM) sonuna evolucin de los mdulos SDR. Se trata de mdulos del tipoDIMM, de 184 contactos y 64 bits, con una velocidad de bus dememoria de entre 100MHz y 200MHz.

    Realizan dos accesos por ciclo de reloj, con lo que las velocidadesefectivas de trabajo se sitan entre los 200MHz y los 400MHz.Comenzaron a utilizarse con la salida de los Pentium 4 y Athlon XP,tras el fracasado intento por parte de Intel de imponer para los P4 untipo de memoria denominado RIMM, que pas con ms pena que gloriay tan slo lleg a utilizarse en las primeras versiones de este tipo deprocesadores (Pentium 4 Willamette con socket 423).Por encima de los 200MHz (400MHz efectivos) suele bajar suefectividad. Esto, unido al coste y a la aparicin de los mdulos del tipoDDR2, hizo que slo se comercializasen mdulos DDR de hasta400MHz (efectivos).Estas memorias tienen un consumo de entre 0 y 2.5 voltios.

    Este tipo de mdulos se est abandonando, siendo sustituido por losmdulos del tipo DDR2 y los modernos DDR3.

  • DDR 2:

    Los mdulos DDR2 SDRAM son una evolucin de los mdulos DDRSDRAM. Se trata de mdulos del tipo DIMM con 240 contactos y 64bits. Tienen unas velocidades de bus de memoria real de entre 100MHzy 266MHz, aunque los primeros no se comercializan.

    La principal caracterstica de estos mdulos es que son capaces derealizar cuatro accesos por ciclo de reloj (dos de ida y dos de vuelta),lo que hace que su velocidad de bus de memoria efectiva sea elresultado de multiplicar su velocidad de bus de memoria real por 4.

    Esto duplica la velocidad en relacin a una memoria del tipo DDR,pero tambin hace que los tiempos de latencia sean bastante ms altos(pueden llegar a ser el doble que en una memoria DDR).El consumo de estas memorias es aproximadamente la mitad que unamemoria DDR.

  • Tanto las memorias DDR como las memorias DDR2 se suelendenominar de dos formas diferentes, o bien en base a su velocidad debus de memoria efectiva (DDR-266, DDR-333, DDR-400, DDR2-533,DDR2-667, DDR2-800) o bien por su ancho de banda terico, es decir,por su mxima capacidad de transferencia (PC-2100, PC-2700 y PC-3200 en el caso de los mdulos DDR y PC-4200, PC-5300 y PC-6400en el caso de los mdulos DDR2).

    El Ancho de banda de los mdulos DDR y DDR2 se puede calcularmultiplicando su velocidad de bus de memoria efectiva por 8 (DDR-400por 8 = PC-3200).

  • DDR 3:

    Este tipo de memorias ya han empezado a comercializarse, y estnllamadas a sustituir a las DDR2.

    Son tambin memorias del tipo SDRAM DIMM, de 64bits y 240contactos, aunque no son compatibles con las memorias DDR2, ya quese trata de otra tecnologa y adems fsicamente llevan la muesca decolocacin en otra posicin.

    Se trata de memorias con una velocidad de bus de memoria real deentre 100MHz y 250MHz, lo que da una velocidad de bus de memoriaefectiva de entre 800MHz y 2000MHz (el doble que una memoriaDDR2 a la misma velocidad de bus de memoria real), con un consumode entre un 16% y un 25% menor que una DDR2, y una capacidadmxima de transferencia de datos de 15.0GB/s.

  • Tipos de RAMSRAM:

    Memoria Esttica de Acceso Aleatorio, o Static Random AccessMemory. Es un tipo de memoria basada en semiconductores que, adiferencia de la memoria DRAM, es capaz de mantener los datos,mientras est alimentada, sin necesidad de circuito de refresco.

    Sin embargo, s son memorias voltiles, es decir que pierden lainformacin si se les interrumpe la alimentacin elctrica.

    No debe ser confundida con la SDRAM (Syncronous DRAM).Son memorias tremendamente rpidas, pero tambin ms caras defabricar. Pueden convivir con otro tipo de memorias en la misma placabase.

    Han dejado de fabricarse como tarjetas, y se han integrado en losmicroprocesadores y discos duros.

    Se utilizan principalmente como cach y buffer.

  • Capacidad de direccionamientoSistemas de 32 bits

    En un registro de 32 bits sepueden referenciar 232 direcciones,lo que equivale a 4 gigabytes deRAM.

    En los aos en que fueronconcebidos estos sistemas, esacantidad de memoria seconsideraba ms que suficiente.Sin embargo, en los aos 90 surgela necesidad de superar ese lmite,con lo que se comienzan ainvestigar los sistemas de 64 bits.

    Sistemas de 64 bits

    La aparicin de las arquitecturasde 64 bits incrementa el citadolmite hasta las 264 direcciones,equivalente a la enorme cantidadde 17 179 869 184 gigabytes, 16exabytes de RAM.

    Para ver este dato con perspectivaes suficiente con pensar que 1exabyte equivale a mil millones degigabytes.

  • Modos de direccionamientoSon procedimientos que permiten determinar un operando, o laubicacin de un operando o una instruccin.

    Las ventajas principales que ofrecen los distintos modos dedireccionamiento son:Ahorro de espacioCapacidad de reubicar el cdigo en diversas zonas de memoria sin queafecte a su buen funcionamientoFacilidad para manejar estructuras de datos

  • Los modos de direccionamiento ms habituales son:

    Direccionamiento inmediatoDireccionamiento directoDireccionamiento absolutoDireccionamiento mediante registroDireccionamiento relativo al registro

    Relativo al registro contador del programaRelativo al registro baseRelativo a pila (LIFO)Direccionamiento indexadoDireccionamiento indirecto

  • Relacin entre Mhz y Ns

    Un milisegundo (10-6 segundos), es equivalente al tiempo que unmegahercio tarda en completar un ciclo de reloj.

    Un nanosegundo (10-9 segundos), es equivalente al tiempo que ungigahercio tarda en completar un ciclo de reloj.

    Por lo tanto, obtenemos que un nanosegundo equivale al tiempo que unmegahercio tarda en completar 1000 ciclos e reloj.

  • Doble CanalEl Doble canal (Dual Channel) es una tecnologa para memorias quepermite el incremento del rendimiento gracias al acceso simultneo ados mdulos distintos de memoria (hacindolo a bloques de 128 bits, enlugar de los 64 bits tradicionales desde el inicio de la era Pentium en1993). Esto se consigue mediante un segundo controlador de memoriaen el puente norte (northbridge) del chipset o conjunto de chips.Para que la computadora pueda funcionar en Dual Channel, se debetener dos mdulos de memoria de la misma capacidad, velocidad y tipo(DDR, DDR2 o DDR3) en los zcalos correspondientes de la placabase, y el chipset de la placa base debe soportar dicha tecnologa.

    Es recomendable que los mdulos de memoria sean idnticos (mismasfrecuencia, latencias y fabricante), ya que en casos puntuales es posibleque no funcionen si son distintos.

  • Doble canalEs posible utilizar esta tecnologa en memorias DDR, DDR2, y DDR3cuyas velocidades estn comprendidas en el rango de lasdenominaciones comerciales DDR-266 y DDR3-2000 nominales (entre133 y 1000 MHz reales, o entre 7,5 y 2 ns).En la actualidad el doble canal comienza a ser desplazado por el uso decanales triples e incluso cudruples, con la llegada de la memoria DDR3y la arquitectura de los procesadores i7 Intel.

  • FICHA BIBLIOGRAFICA 01Oscar Gonzalez, memoria cache: Tipos y evolucin de la memoriacache 18F2550, publicado en Memorias08/02/2009; [Texto en Lnea] Disponible desde.http://blog.bricogeek.com/noticias/memoria -chache/rom/ram.comFICHA BIBLIOGRAFICA 02Ral Alvarez Torrico, Introduccin a la Plataforma Memorias"publicadoen Tecnobolivia.com, [Texto en Lnea] disponible desde:2010Espaahttp:/foros/nacionales-espana/chache-memorias