Presentacion Memorias Ram

5/13/2018 Presentacion Memorias Ram - slidepdf.com

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y La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memorycuyo acrónimo es RAM) es la memoria desde donde el procesadorrecibe las instrucciones y guarda los resultados. Es el área de trabajo

para la mayor parte del software de un computador.Existe una memoriaintermedia entre el procesador y la RAM, llamada cache pero ésta sóloes una copia (de acceso rápido) de la memoria principal (típicamentediscos duros) almacenada en los módulos de RAM.[

y Se trata de una memoria de estado sólido tipo DRAM en la que sepuede tanto leer como escribir información. Se utiliza como memoria

de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría delsoftware. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan elprocesador y otras unidades de cómputo. Se dicen "de acceso aleatorio"porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con untiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesarioseguir un orden para acceder a la información de la manera más rápidaposible.



La denominación de Acceso aleatorio surgió para diferenciarlas de lasmemoria de acceso secuencial, debido a que en los comienzos de lacomputación, las memorias principales (o primarias) de las computadoras

eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran deacceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas). Uno de los primeros tipos dememoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 y 1952 y usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitosintegrados a finales de los años 60 y principios de los 70. Antes que eso, lascomputadoras usaban reles y líneas de retardo de varios tipos construidas con

tubos de vacío para implementar las funciones de memoria principal con o sinacceso aleatorio. En 1969 fueron lanzadas una de las primeras memorias RAMbasadas en semiconductores de silicio por parte de Intelc on el integrado 3101de 64 bits de memoria y para el siguiente año se presentó una memoria DRAMde 1 Kilobite



y En 1973 se presentó una innovación que permitió otra miniaturización y se convirtió en estándar para las memorias DRAM: la multiplexaciónen tiempo de la direcciones de memoria. MOSTEK lanzó la referenciaMK4096 de 4Kb en un empaque de 16 pines,mientras sus competidores

las fabricaban en el empaque DIP de 22 pines.y A finales de los 80 el aumento en la velocidad de los procesadores y el

aumento en el ancho de banda requerido, dejaron rezagadas a lasmemorias DRAM con el esquema original MOSTEK, de manera que serealizaron una serie de mejoras en el direccionamiento como lassiguientes:

y

Módulos formatoS

IMM de 30 y 72 pines, los últimos fueron utilizadoscon integrados tipo EDO-RAMy FPM-RAM (Fast Page Mode RAM)y Inspirado en técnicas como el "Burst Mode" usado en procesadores

como el Intel 486, se implanto un modo direccionamiento en el que elcontrolador de memoria envía una sola dirección y recibe a cambio esa y varias consecutivas sin necesidad de generar todas las direcciones.

Esto supone un ahorro de tiempos ya que ciertas operaciones sonrepetitivas cuando se desea acceder a muchas posiciones consecutivas.



y Se fabricaban con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns y fueron muy populares en sistemas basados en el 486 y los primeros Pentium.

y EDO-RAM (Extended DataOutput RAM)y Lanzada en 1995 y con tiempos de accesos de 40 o 30ns suponía una

mejora sobre su antecesora la FPM. La EDO, también es capaz deenviar direcciones contiguas pero direcciona la columna que va utilizarmientras que se lee la información de la columna anterior, dando comoresultado una eliminación de estados de espera, manteniendo activo elbuffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura.

y BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM)

y Fue la evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM, fuepresentada en 1997. Era un tipo de memoria que usaba generadoresinternos de direcciones y accedía a mas de una posición de memoria encada ciclo de reloj, de manera que lograba un desempeño un 50% mejorque la EDO.



y Módulos de memoria RAM

y Los módulos de memoria RAM son tarjetas de circuito

impreso que tienen soldados integrados de memoriaDRAM por una o ambas caras. La implementaciónDRAMse basa en una topología de Circuito eléctricoque permite alcanzar densidades altas de memoria porcantidad de transistores, logrando integrados de

cientos o miles de Kilobits. Además de DRAM, losmódulos poseen un integrado que permiten laidentificación del mismos ante el computador pormedio del protocolo de comunicación SPD.



y Relación con el resto del sistema

y El controlador de memoria debe ser diseñado basándose enuna tecnología de memoria, por lo general soporta solouna, pero existen excepciones de sistemas cuyoscontroladores soportan dos tecnologías (por ejemplo SDR y DDR o DDR1 y DDR2), esto sucede en las épocas de entradade un nuevo tipo de RAM. Los controladores de memoriaen sistemas como PC y servidores se encuentran embebidos

en el llamado "North Bridge" o dentro del mismoprocesador (en el caso de los procesadores AMD Athlon eIntel Core i7) y son los encargados de manejar la mayoríade información que entra y sale del procesador.



y Las señales básicas en el módulo están divididas en dos buses y un conjunto misceláneo de líneas de control y alimentación.Entre todas forman el bus de memoria:

y

Bu

s de datos:S

on las líneas que llevan información entre losintegrados y el controlador. Por lo general están agrupados enoctetos siendo de 8,16,32 y 64 bits, cantidad que debe igualar elancho del bus de datos del procesador

y Bus de direcciones: Es un bus en el cual se colocan lasdirecciones de memoria a las que se requiere acceder. No es igual

al bus de direcciones del resto del sistema, ya que estámultiplexado de manera que la dirección se envía en dosetapas.Para ello el controlador realiza temporizaciones y usa laslíneas de control. En cada estándar de módulo se establece untamaño máximo en bits de este bus, estableciendo un límiteteórico de la capacidad máxima por módulo



y Señales misceláneas: Entre las que están las de la alimentación(Vdd, Vss) que se encargan de entregar potencia a los integrados.Están las líneas de comunicación para el integrado de presenciaque da información clave acerca del módulo. También están laslíneas de control entre las que se encuentran las llamadas RA S (row address strobe) y CA S (column address strobe) quecontrolan el bus de direcciones y las señales de reloj en lasmemorias sincrónicas SDRAMEntre las característicassobresalientes del controlador de memoria, está la capacidad demanejar la tecnología de canal doble (Dual Channel)o tres

canales, donde el controlador maneja bancos de memoria de 128bits. Aunque el ancho del bus de datos del procesador siguesiendo de 64 bits, el controlador de memoria puede entregar losdatos de manera intercalada, optando por uno u otro canal,reduciendo las latencias vistas por el procesador.



y Tecnologías de memoria oTipos de memoriay Memoria SDR SDRAM.y Sy nchronousD y namic Random Access Memor y (SDRAM) es una memoria

dinámica de acceso aleatorio (DRAM) que tiene una interfaz síncrona.

Tradicionalmente, la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM) tiene unainterfaz asíncrona, lo que significa que el cambio de estado de la memoria tardaun cierto tiempo, dado por las características de la memoria, desde quecambian sus entradas. En cambio, en las SDRAM el cambio de estado tienelugar en el momento señalado por una señal de reloj y, por lo tanto, estásincronizada con el bus de sistema del ordenador. El reloj también permitecontrolar una máquina de estados finitos interna que controla la función de"pipeline" (segmentación) de las instrucciones de entrada. Esto permite que el

chip tenga un patrón de operación más complejo que la DRAM asíncrona, queno tiene una interfaz de sincronización.y Las SDRAM son ampliamente utilizadas en los ordenadores, desde la original

SDRAM y las posteriores DDR (o DDR1), DDR2 y DDR3. Actualmente se estádiseñando la DDR4 y se prevé que estará disponible en 2012.



y El método de segmentación significa que el chip puede aceptaruna nueva instrucción antes de que haya terminado de procesarla anterior. En una escritura de datos, el comando "escribir"puede ser seguido inmediatamente por otra instrucción, sinesperar a que los datos se escriban en la matriz de memoria. Enuna lectura, los datos solicitados aparecen después de unnúmero fijo de pulsos de reloj tras la instrucción de lectura,durante los cuales se pueden enviar otras instruccionesadicionales. (Este retraso se llama latencia y es un parámetroimportante a considerar cuando se compra una memoria SDRAM

para un ordenador.)y Las SDRAM son ampliamente utilizadas en los ordenadores,

desde la original SDRAM y las posteriores DDR (o DDR1), DDR2 y DDR3. Actualmente se está diseñando la DDR4 y se prevé queestará disponible en 2012.



y DDR (Double Data Rate) significa doble tasa de transferencia de datos en español. Sonmódulos de memoria RAM compuestos por memorias síncronas (SDRAM), disponiblesen encapsulado DIMM, que permite la transferencia de datos por dos canales distintossimultáneamente en un mismo ciclo de reloj. Los módulos DDR soportan una capacidadmáxima de 1 nibble.

y Fueron primero adoptadas en sistemas equipados con procesadores AMD Athlon. Intelcon su Pentium 4 en un principio utilizó únicamente memorias RAMBUS, más costosas. Ante el avance en ventas y buen rendimiento de los sistemas AMD basados en DDR SDRAM, Intel se vio obligado a cambiar su estrategia y utilizar memoria DDR, lo que lepermitió competir en precio. Son compatibles con los procesadores de Intel Pentium 4que disponen de un Front Side Bus (FSB) de 64 bits de datos y frecuencias de reloj desde200 a 400 MHz

y Muchas placas base permiten utilizar estas memorias en dos modos de trabajo distintos:y

Single Memor y Channel: Todos los módulos de memoria intercambian informacióncon el bus a través de un sólo canal, para ello sólo es necesario introducir todos losmódulos DIMM en el mismo banco de slots.

y Dual Memor y Channel: Se reparten los módulos de memoria entre los dos bancos deslots diferenciados en la placa base, y pueden intercambiar datos con el bus a través dedos canales simultáneos, uno para cada banco.



y DDR2 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAMde tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de lasmuchas implementaciones de la DRAM.

y Un módulo DDR2 de 1 GB con disipadory Los módulos DDR2 son capaces de trabajar con 4 bits por ciclo, es decir

2 de ida y 2 de vuelta en un mismo ciclo mejorando sustancialmente elancho de banda potencial bajo la misma frecuencia de una DDR SDRAM tradicional (si una DDR a 200 MHz reales entregaba 400 MHznominales, la DDR2 por esos mismos 200 MHz reales entrega 800 MHznominales). Este sistema funciona debido a que dentro de lasmemorias hay un pequeño buffer que es el que guarda la informaciónpara luego transmitirla fuera del modulo de memoria, este buffer en elcaso de la DDR convencional trabajaba tomando los 2 bits paratransmitirlos en 1 sólo ciclo, lo que aumenta la frecuencia final. En lasDDR2, el buffer almacena 4 bits para luego enviarlos, lo que a su vezredobla la frecuencia nominal sin necesidad de aumentar la frecuenciareal de los módulos de memoria.



y DDR3 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAMde tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de lasmuchas implementaciones de la SDRAM.

y El principal beneficio de instalar DDR3 es la habilidad de hacer

transferencias de datos ocho veces mas rápido, esto nos permiteobtener velocidades pico de transferencia y velocidades de bus másaltas que las versiones DDR anteriores. Sin embargo, no hay unareducción en la latencia, la cual es proporcionalmente más alta. Además la DDR3 permite usar integrados de 512 megabits a 8gigabytes, siendo posible fabricar módulos de hasta 16 Gb

y La memoria GDDR3, con un nombre similar pero con una tecnologíacompletamente distinta, ha sido usada durante varios años en tarjetasgráficas de gama alta como las series GeForce6x00 ó A TI Radeon X800Pro y es la utilizada como memoria principal de la Xbox 360. A veces esincorrectamente citada como "DDR3".



y R DRAMy La R DRAM es un tipo de memoria síncrona, conocida como Rambus DRAM. Éste es un

tipo de memoria de siguiente generación a la DRAM en la que se ha rediseñado la DRAMdesde la base pensando en cómo se debería integrar en un sistema.

y El modo de funcionar de estas memorias es diferente a las DRAM, cambios producidos en

una serie de decisiones de diseño que no buscan solo proporcionar un alto ancho debanda, sino que también solucionan los problemas de granularidad y número de pins.Este tipo de memoria se utilizó en el sistema de videojuegos Nintendo 64 de Nintendo y otros aparatos de posterior salida.

y Características R DRAMy Una de las características más destacable dentro de las RDRAM es que su ancho de

palabra es de tan sólo 16 bits comparado con los 64 a los que trabajan las SDRAM, y también trabaja a una velocidad mucho mayor, llegando hasta los 400Mhz. Al trabajar en

flancos positivos y negativos, se puede decir que puede alcanzar unos 800 Mhz virtuales oequivalentes; este conjunto le da un amplio ancho de banda. Por eso, a pesar de diseñarsecomo alternativa a la SDR SDRAM, se convirtió en competidora de la DDR SDRAM.



y En la época en la que se diseñaron suspusieron un gran retopara los ingenieros, debido principalmente a la necesidadde utilizar chips estables a alta frecuencia, lo que requeríaun silicio especialmente puro y que encareció el precio delas memorias por encima de sus competidoras.

y Posteriormente nos encontramos que la frecuenciaprincipal de las RDRAM llegó a los 1200 Mhz, incorporando

dos canales RDRAM separados, a 1200 Mhz en un solomódulo RIMM 4800. Además, han pasado de RIMMs de 16bits a conseguir módulos de 32 y

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