MEMORIA RAM

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

ARQUITECTURA DE COMPUTADORESETAPA IIIUNICIENCIA

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 lentas.

Funcionamiento interno de una memoria RAM

Estructura lógica de la memoria RAM

• 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.

• Memoria expandida: se trata de memoria paginada que se asigna a programas en memoria superior, la cual algunas veces no se utilizaba debido a la configuración del equipo.

• Memoria extendida: de 1.024 MB hasta 4 GB (GigaBytes), se cargan todas las aplicaciones que no caben en la memoria base.

1. Tarjeta: es una placa plástica sobre la cuál están soldadas los componentes de la memoria.

2. Chips: son módulos de memoria volátil.

3. Conector (30 terminales): base de la memoria que se inserta en la ranura especial para memoria SIMM.

Conector de la memoria

Ranura de la tarjeta principal

SIMM 30 terminales

MEMORIA SIMM

Tiempo de acceso de la memoria SIMM

Capacidades de almacenamiento SIMM

1. Tarjeta: es una placa plástica sobre la cuál están soldadas los componentes de la memoria.

2. Chips: son módulos de memoria volátil.

3. Conector (168 terminales): base de la memoria que se inserta en la ranura especial para memoria DIMM - SDRAM en la tarjeta principal (Motherboard).

4. Muesca: indica la posición correcta dentro de la ranura de memoria.

Conector de la memoria

Ranura de la tarjeta principal

DIMM 168 terminales

MEMORIA DIMM

Capacidades de almacenamiento SIMM

Latencia de la memoria DIMM - SDRAM

Tiempo de acceso de la memoria DIMM - SDRAM

Velocidad de la memoria DIMM - SDRAM

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.

Memoria virtual - Swap

Memoria virtual o memoria Swap ("de intercambio") no se trata de memoria RAM como tal, sino de una emulación (simulación funcional),

PROCESADOR

Es el dispositivo que se encarga de llevar a cabo las tareas necesarias para utilizar las aplicaciones y programas del computador. Se puede considerar el cerebro del PC.

FuncionamientoEl procesador (denominado CPU, por Central Processing Unit) es un circuito electrónico que funciona a la velocidad de un reloj interno, gracias a un cristal de cuarzo que, sometido a una corriente eléctrica, envía pulsos, denominados "picos". La velocidad de reloj (también denominada ciclo), corresponde al número de pulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz).

InstruccionesUna instrucción es una operación elemental que el procesador puede cumplir. Las instrucciones se almacenan en la memoria principal, esperando ser tratadas por el procesador.

Poseen dos campos:• El código de operación.• El código operando.

Las instrucciones pueden agruparse en:• Acceso a Memoria.• Operaciones Aritméticas.• Operaciones Lógicas• Control.

ELEMENTOS BÁSICOS DE UN PROCESADOR MODERNO

Núcleos. no es más que un procesador pero reducido en tamaño. Al tener varios ciertas tareas se pueden acelerar al trabajar en paralelo.

Cache. Se almacenan en ella los datos e instrucciones a los que se accede más frecuentemente y al estar cerca del procesador el acceso es más rápido.Un procesador tiene varios niveles de memoria cache pensada para acelerar estos accesos:La Memoria caché nivel 1• La primera parte es la caché de instrucción, que contiene instrucciones de la

RAM que fueron decodificadas durante su paso por las canalizaciones.• La segunda parte es la caché de información, que contiene información de la

RAM.La memoria caché nivel 2: es un intermediario entre el procesador con su caché interna y la RAMLa memoria caché nivel 3: se encuentra ubicada en la placa madre.

Interconexionado interno.

Unidad de control. Conjunto de elementos donde se encuentran en el interior de un núcleo encargado de cargar las instrucciones y datos según se van ejecutando los programas.

Registros. Un registro es una pequeña memoria que está integrada en el procesador donde se almacenan los datos para ser procesados. Los registros más importantes son:• El registro acumulador (ACC), que almacena los resultados de las

operaciones aritméticas y lógicas;• El registro de estado (PSW), que contiene los indicadores de estado del

sistema.• El registro de instrucción (RI), que contiene la instrucción que está siendo

procesada actualmente;• El contador ordinal (OC o PC), que contiene la dirección de la siguiente

instrucción a procesar;• El registro del búfer, que almacena información en forma temporal desde la

memoria.

Unidad Aritmética Lógica. Conocida como ALU, es la encargada de realizar operaciones aritméticas y lógicas sobre números.

Unidad de coma flotante. Realizan las mismas funciones que la ALU pero sobre números reales.

Controlador de memoria. Mejora la velocidad entre la comunicación del procesador y la memoria RAM.

Tarjeta gráfica. Cada vez son más los modelos que incluyen una tarjeta gráfica en su interior.

Controlador PCI Express. Al implementar internamente este componente al procesador, la comunicación con la tarjeta gráfica discreta es directa.

Controlador del bus del sistema. Permite al procesador comunicarse con los periféricos que se encuentran en la placa base.

Señales de Control. Son señales electrónicas que coordinan las diversas unidades del procesador que participan en la ejecución de una instrucción.

ESTRUCTURA BÁSICA DE UN COMPUTADOR.

d: datos.

i: instrucciones.

e: señales de estado.

c: señales de control

NIVELES DE DESCRIPCIÓN DE UN COMPUTADOR

(0) Nivel físico Se aplican las leyes de la física electrónica.

(1) Diseño de circuitos.Se implementan las puertas lógicas y biestables con transistores, diodos, resistencias, y capacitores.

(2) Diseño digital Se definen los circuitos combinacionales y secuenciales a partir de puertas lógicas y biestables.

(3) Procesador del repertorio de instrucciones Abarca el Diseño de un sistema digital complejo que ejecuta instrucciones a partir de buses, registros, bloques, combinacionales, memorias. .

(4) Arquitectura del repertorio de instrucciones Este nivel está definido por: • el repertorio de instrucciones. • los modos de direccionamiento de los operandos. • los tipos de datos. • los registros del procesador.

(5) Sistema operativo Este nivel es el que realiza la gestión de los recursos que ofrecen los niveles inferiores del sistema computador.

(6) Compilador Permite al programador expresar los programas en un lenguaje cercano a su descripción algorítmica.

(7) Aplicaciones Programas que se ejecutan para realizar funciones útiles al usuario: bases de datos, las hojas de cálculo o los procesadores de texto