sábado, 15 de marzo de 2014

Memoria Informatica. Fundamentos de Computación

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FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN

INGENIERÍA INDUSTRIAL

FUNDAMENTOS DE COMPUTACIÓN




MEMORIA INFORMATICA




GRUPO 1114

ALUMNO: MEZA MENESES MARCOS OSMAN
MEMORIA INFORMÁTICA
La memoria (vocablo que deriva del latín memoria) es una facultad que le permite al ser humano retener y recordar hechos pasados. La palabra también permite denominar al recuerdo que se hace o al aviso que se da de algo que ya ha ocurrido, y a la exposición de hechos, datos o motivos que se refieren a una cuestión determinada.
En el mundo de las computadoras existen 5 tipos de memorias. La memoria RAM (Random Access Memory) es la aleatoria, la memoria ROM (read-only memory) también llamada memoria de sólo lectura, la memoria SRAM o Caché, la memoria Virtual o de Swap y la memoria secundaria.
Así pues tenemos que la Memoria se divide en dos partes: Memoria Principal y Memoria Secundaria.
La Memoria Principal es la unidad de memoria de acceso más rápida de un computador. Para que un computador funcione, todos los datos y programas necesarios deben estar almacenados ('cargados') en la Memoria Principal. Por otro lado, es la memoria de más alto costo, por lo que es limitada en tamaño.
MEMORIA PRINCIPAL
Existen dos tipos de memoria principal las cuales ya hemos mencionado: ROM ( Read Only Memory) y RAM (Random Access Memory).
MEMORIA ROM
La ROM es memoria sólo de lectura. Aquí es donde se encuentra la BIOS, la cual comienza con el proceso denominado POST (Power On Self Test) durante el cual inspeccionará todo el sistema para corroborar que todos sus componentes funcionan adecuadamente para dar lugar al arranque y de inicialización de la máquina cuando se enciende. Recuerda el orden en que debe trabajar el computador. Hace que la información vaya en orden. Es una memoria permanente, esto es, la información contenida en ella no permite modificación alguna. Esta memoria viene incorporada a la motherboard y por lo tanto no se puede cambiar de tamaño. En la actualidad gran cantidad de motherboards incorporan nuevos modelos de ROM que permiten su escritura, esto permite que se pueda modificar el BIOS y asi mejorar el funcionamiento de una PC o tener más opciones a la hora de modificar el funcionamiento de ciertos componentes como el procesador.  
MEMORIA RAM
La RAM es la parte de la memoria principal que, a diferencia de la anterior, permite la lectura y escritura de información. Al encender el computador siempre está en blanco (vacía) y es aquí donde se cargan los programas y datos. Además, es una memoria temporal, esto es, si se interrumpe el suministro de energía eléctrica, se pierde el contenido de ésta.
Dentro de las memorias RAM existen distintos tipos de tecnologías que se diferencian principalmente por su velocidad de acceso y su forma física. Entre ellas encontramos las DRAM, SDRAM, RDRAM, entre otras.

 Las denominadas DRAM (Dynamyc Random Acces Memory) han sido utilizadas en las computadoras desde los primeros años de la década de los 80's, y aún en la actualidad continúan utilizándose. Se trata de uno de los tipos de memorias más económicas, aunque su mayor desventaja está relacionada con la velocidad de proceso, ya que es una de las más lentas, lo que ha llevado a los fabricantes a modificar su tecnología para ofrecer un producto mejor.

 En cuanto al tipo de tecnología SDRAM, derivada de la primera, comenzó a comercializarse a finales de la década de los 90's, y gracias a este tipo de memoria se lograron agilizar notablemente los procesos, ya que puede funcionar a la misma velocidad que la motherboard a la que se encuentra incorporada.

 Por su parte, la tecnología RDRAM es una de las más costosas debido a su complejidad de fabricación, y sólo se utilizan en procesadores grandes, tales como los Pentium IV y superiores.

 Otra de las diferencias entre las distintas memorias RAM se halla en el tipo de módulo del que se trate, que pueden ser SIMM (Single in line Memory Module), DIMM (Double Memory Module) y RIMM (Rambus in line Memory Module), dependiendo de la cantidad de pines que contenga y del tamaño físico del módulo.


DDR SDRAM
Actualmente se han desarrollado las memorias DDR SDRAM
Memorias DDR:  Double Data Rate, significa memoria de doble tasa de transferencia de datos. Son módulos compuestos por memorias síncronas (SDRAM), disponibles en encapsulado DIMM, que permite la transferencia de datos por dos canales distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj. Los módulos DDRs soportan una capacidad máxima de 1 GB. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos en el caso de ordenador de escritorio y en módulos de 144 contactos


Memorias DDR2: Las memorias DDR 2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos.
Memorias DDR3: Las memorias DDR 3 son una mejora de las memorias DDR 2, proporcionan significantes mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo. Los módulos DIMM DDR 3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR 2; sin embargo, los DIMMs son físicamente incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca
La diferencia fundamental que existe entre la memoria RAM y la ROM radica en la velocidad, ya que la ROM al tratarse de un tipo de memorial secuencial necesita recorrer todos los datos hasta hallar la información que está buscando, mientras que la RAM trabaja de manera aleatoria, lo que hace que acceda a la información específica de manera directa.

 Este factor hace que la velocidad de la RAM sea notablemente superior. Asimismo, la capacidad de ésta es mayor a la de la memoria ROM, y a diferencia de esta última, la RAM no viene integrada al motherboard, lo que permite que el usuario pueda expandir la cantidad de memoria RAM de su PC.


MEMORIA CACHÉ
 Otro de los tipos de memoria utilizados por las computadoras es la denominada SRAM, más conocida como memoria Caché.
Tanto el procesador como el disco rígido y la motherboard poseen su propia memoria caché, que básicamente resguarda distintas direcciones que son utilizadas por la memoria RAM para realizar diferentes funciones, tales como ejecutar programas instalados en la PC.
El proceso que realiza la memoria caché  es guardar las ubicaciones en el disco que ocupan los programas que han sido ejecutados, para que cuando vuelvan a ser iniciados el acceso a la aplicación logre ser más rápido.

Existen tres tipos de caché diferentes:
 - El caché L1 que se encuentra en el interior del procesador y funciona a la misma velocidad que éste, y en el cual se guardan instrucciones y datos.
- El caché L2 que suelen ser de dos tipos: interno y externo. El primero se encuentra dentro de la motherboard, mientras que el segundo se halla en el procesador pero de manera externa, lo que lo hace más lento que el caché L1.
- El caché L3 que sólo vienen incorporado a algunos de los microprocesadores más avanzados, lo que resulta en una mayor velocidad de procesos.

MEMORIA VIRTUAL O SWAP
 En algunas computadoras, sobre todo en aquellas que poseen sistema operativo Microsoft Windows o Linux, también encontraremos la denominada memoria virtual o de Swap.

 Este tipo de memoria, que funciona de manera similar a la caché, es creada por Windows o Linux para ser utilizada exclusivamente por el sistema operativo. En el caso de Linux esta denominada memoria swap generalmente está ubicada en una partición diferente del disco, mientras que en el sistema de Microsoft es un archivo dentro del sistema operativo mismo.

MEMORIA SECUNDARIA

La Memoria Secundaria es una memoria de acceso mucho más lento que la Memoria Principal, es de costo inferior y el almacenamiento de información es permanente e ilimitado. Existe una variedad de dispositivos que cumplen o cumplían la función de Memoria Secundaria, tales como tarjeta perforadas, cintas magnéticas, Disquetes, Discos Duros, Compac Disc, DVD, Blu-Ray y memorias Flash, enre otros.
Las tarjetas perforadas y cintas magnéticas se encuentran en completamente en desuso, sin embargo cabe mencionar su funcionamiento. Una tarjeta perforada es una lámina hecha de cartulina que contiene información en forma de perforaciones según un código binario, en el cual permitía u obstruía el paso de corriente en el lector, y así mandaba las instrucciones almacenadas en la tarjeta. La cinta magnética es una una banda plástica con un material magnetizado, generalmente óxido de hierro o algún cromato. El tipo de información que se puede almacenar en las cintas magnéticas es variado, como vídeo, audio y datos.
Los Disquete’s o diskkette’s  están prácticamente en desuso, solo los usan algunos bancos para el pago del seguro social y hipsters. Estos funcionan de una manera muy parecida a la cinta magnética. Ya que al igual que su antecesora, los datos se guardan en un material magnetizado, pero en forma de disco, a estos medios, se les denomina discos flexibles, ya que la superficie en la que se graban los datos es flexible, hay de diferentes tamaños y densidades o capacidades de almacenamiento, entre los que destacan los de 8’’ de 150kB a 0.5MB, de 5 ¼’’360KB , 3’’ 128 a 360kibibytes y 3 ½’’ de 700Kb a 240MB.
 Sin embargo las unidades ´pticas de almacenamiento secundario siguen vigentes. Los CD’s siguen vigentes en el ámbito mas que nada de programas y juegos que usan pocos recursos y la música, ya que no se requiere tanto espacio para su almacenamiento al igual que el caso del diskette existen de varias capacidades, pero en 2 tamaños,. La capacidad mas común es de 700MB. Los DVD se usan para videojuegos y videos de alta resolución o respaldos muy grandes de  datos, se encuentran también en diferentes capacidades.Su capacidad mas común son 4.7B . Por último están los Blu-Ray Disc, los cuales alcanzan una capacidad de 25GB hasta 32GB, y son muy utilizados en el ámbito del cine, en películas o videos en alta definición y/o 3D.
Por último tenemos la memoria flash, permite la lectura y escritura de múltiples posiciones de memoria en la misma operación. Gracias a ello, la tecnología flash, siempre mediante impulsos eléctricos, permite velocidades de funcionamiento muy superiores frente a la tecnología EEPROM primigenia, que sólo permitía actuar sobre una única celda de memoria en cada operación de programación. Se trata de la tecnología empleada en los dispositivos denominados pendrive.
Económicamente hablando, el precio en el mercado cumple la ley de Moore. En el año 2011, el coste por MB en los discos duros son muy inferiores a los que ofrece la memoria flash y, además los discos duros tienen una capacidad muy superior a la de las memorias flash.
Ofrecen, además, características como gran resistencia a los golpes, bajo consumo y por completo silencioso, ya que no contiene ni actuadores mecánicos ni partes móviles. Su pequeño tamaño también es un factor determinante a la hora de escoger para un dispositivo portátil, así como su ligereza y versatilidad para todos los usos hacia los que está orientado.
Sin embargo, todos los tipos de memoria flash sólo permiten un número limitado de escrituras y borrados, generalmente entre 10.000 y un millón, dependiendo de la celda, de la precisión del proceso de fabricación y del voltaje necesario para su borrado.
Este tipo de memoria está fabricado con puertas lógicas NOR y NAND para almacenar los 0s ó 1s correspondientes. Actualmente (08-08-2005) hay una gran división entre los fabricantes de un tipo u otro, especialmente a la hora de elegir un sistema de ficheros para estas memorias. Sin embargo se comienzan a desarrollar memorias basadas en ORNAND.
Los sistemas de ficheros para estas memorias están en pleno desarrollo aunque ya en funcionamiento como por ejemplo JFFS originalmente para NOR, evolucionado a JFFS2 para soportar además NAND o YAFFS, ya en su segunda versión, para NAND. Sin embargo, en la práctica se emplea un sistema de ficheros FAT por compatibilidad, sobre todo en las tarjetas de memoria extraible.
Otra característica ha sido la resistencia térmica de algunos encapsulados de tarjetas de memoria orientadas a las cámaras digitales de gama alta. Esto permite funcionar en condiciones extremas de temperatura como desiertos o glaciares ya que el rango de temperaturas soportado abarca desde los -25 °C hasta los 85 °C.
Las aplicaciones más habituales son:
El llavero USB que, además del almacenamiento, suelen incluir otros servicios como radio FM, grabación de voz y, sobre todo como reproductores portátiles de MP3 y otros formatos de audio.
Actualmente estas han alcanzado tal desarrollo que empiezan a reemplazar a las unidades de disco duro, ya que al ser circuitos poseen una velocidad muy por encima de cualquier disco duro.


FUENTES:


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