Tipos de memoria (informática)

Memoria: En informática, la memoria (también llamada almacenamiento) se refiere a parte de los componentes que integran una computadora. Son dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención o almacenamiento de información. Es uno de los componentes fundamentales de todas las computadoras modernas que, acoplado a una unidad central de procesamiento (CPU por su sigla en inglés, central processing unit), implementa lo fundamental del modelo de computadora de Arquitectura de von Neumann, usado desde la década de 1940. Memoria RAM: La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory) se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible. Durante el encendido del computador, la rutina POST verifica que los módulos de memoria RAM estén conectados de manera correcta. En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando fallos mayores en la misma. SDR SDRAM: SDR SDRAM (de las siglas en Inglés Single Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory) es un tipo de memoria RAM, de la familia de las SDRAM usadas ya desde principios de 1970. Fueron utilizadas en los microprocesadores Pentium II, Pentium III, así como en los AMD K6, AMD Athlon K7 y Duron. Los chips están hechos con una variedad de tamaños de bus de datos (los más comunes de 4, 8 ó 16 bits), pero los chips son generalmente montados en módulos DIMM de 168 pines que leen o escriben 64 (sin corrección de errores) o 72 (con corrección de errores) bits a la vez. El uso del bus de datos es complejo y requiere un controlador de memoria DRAM complejo, ya que los datos a escribir en la memoria DRAM deben presentarse en el mismo ciclo que el comando de escritura, pero la lectura produce una salida 2 o 3 ciclos después del comando correspondiente. El controlador de memoria DRAM debe asegurarse de que el bus de datos nunca se requiere para escritura y lectura simultáneamente Las frecuencias típicas de la SDR SDRAM son de 66, 100 y 133 MHz (periodos de 15, 10, y 7,5 ns). Frecuencias de reloj de hasta 150 MHz estaban disponibles para los entusiastas del rendimiento. RIMM RDRAM: RIMM, acrónimo de Rambus In-line Memory Module(Módulo de Memoria en Línea Rambus), designa a los módulos de memoria RAM que utilizan una tecnología denominada RDRAM, desarrollada por Rambus Inc. a mediados de los años 1990 con el fin de introducir un módulo de memoria con niveles de rendimiento muy superiores a los módulos de memoria SDRAM de 100 MHz y 133 MHz disponibles en aquellos años. Los módulos RIMM RDRAM cuentan con 184 pines y debido a sus altas frecuencias de trabajo requieren de difusores de calor consistentes en una placa metálica que recubre los chips del módulo. Se basan en un bus de datos de 16 bits y están disponibles en velocidades de 300MHz (PC-600), 356 Mhz (PC-700), 400 MHz (PC-800) y 533 Mhz (PC-1066) que por su pobre bus de 16 bits tenía un rendimiento 4 veces menor que la DDR. La RIMM de 533MHz tiene un rendimiento similar al de un módulo DDR133, a pesar de que sus latencias son 10 veces peores que la DDR. Inicialmente los módulos RIMM fueron introducidos para su uso en servidores basados en Intel Pentium 4. Rambus no manufactura módulos RIMM sino que tiene un sistema de licencias para que éstos sean manufacturados por terceros, siendo Samsung el principal fabricante de éstos. A pesar de tener la tecnología RDRAM niveles de rendimiento muy superiores a la tecnología SDRAM y las primeras generaciones de DDR RAM, debido al alto costo de esta tecnología no tuvo gran aceptación en el mercado de PC. Su momento álgido tuvo lugar durante el periodo de introducción del Pentium 4 para el cual se diseñaron las primeras placas base, pero Intel ante la necesidad de lanzar equipos más económicos decidió lanzar placas base con soporte para SDRAM y más adelante para DDR RAM desplazando esta última tecnología a los módulos RIMM del mercado que ya no ofrecían ninguna ventaja. DDR SDRAM: Mientras que la latencia de acceso de las memorias DRAM está fundamentalmente limitada por la propia matriz DRAM, el sistema tiene un ancho de banda potencial muy alto porque cada lectura interna es en realidad una fila de miles de bits (no una sola palabra de 8 bits). Para hacer este ancho de banda más disponible para los usuarios se desarrolló la interfaz de doble tasa de datos. Este sistema utiliza los mismos comandos, aceptados una vez por ciclo, pero lee o escribe dos palabras de datos consecutivas por ciclo de reloj. Se añadieron algunos cambios menores en la interfaz de temporización de SDR, y la tensión de alimentación se redujo de 3,3 a 2,5 V, por lo que DDR no es retrocompatible con SDR. Las frecuencias reloj típicas de DDR son de 133, 166 y 200 MHz (7,5, 6, y 5 ns/ciclo respectivamente), generalmente nombradas como DDR-266, DDR-333 y DDR-400 (ya que la tasa de datos es el doble de la frecuencia). Los correspondientes paquetes DIMM de 184 pines son conocidos como PC-2100, PC-2700 y PC-3200. Un rendimiento de hasta DDR-550 (PC-4400) está disponible por cierto precio. DDR 2 SDRAM: La DDR2 SDRAM es muy similar a la DDR SDRAM, pero duplica de nuevo la unidad mínima de lectura o escritura interna hasta las 4 palabras consecutivas. Esto permite que la tasa de bus vuelva a doblarse sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj interna de las operaciones de RAM. Por otra parte las operaciones internas se realizan en unidades 4 veces más grandes que una SDRAM simple (2 más que la DDR). Sin embargo el interfaz con el bus sigue siendo de dos palabras por cada ciclo de reloj (por eso sigue siendo Double Data Ratio), por lo que la frecuencia interna de la memoria es la mitad que la del bus, manera que esas 4 palabras se presenten en dos pares consecutivos en el bus. El protocolo de bus también se simplificó para permitir un mayor rendimiento en la operación. Asimismo se añadió un pin adicional para la selección de banco de memoria (Ba2) para permitir 8 bancos en chips de memoria RAM de gran tamaño. Las frecuencias de bus típicas de la DDR2 son 200, 266, 333 o 400 MHz (periodos de 5, 3,75, 3 y 2,5 ns respectivamente), generalmente llamados DDR2-400, DDR2-533, DDR2-667 y DDR2-800. Los correspondientes paquetes DIMM de 240 pines son desde PC2-3200 hasta PC2-6400. La DDR2 SDRAM actualmente está disponible a una velocidad de reloj de hasta 533 MHz, generalmente llamado DDR2-1066 y los módulos DIMM correspondientes se conocen como PC2-8500 (también PC2-8600, dependiendo del fabricante). Un rendimiento de hasta DDR2-1250 (PC2-10000) está disponible por cierto precio. Nótese que debido a que las operaciones internas se realizan a la mitad de la frecuencia de reloj, a igual tasa de datos se tiene una mayor latencia que en DDR. Por ejemplo una memoria DDR2-400 (velocidad del reloj interno de 100 MHz) tiene una latencia algo más alta que los módulos DDR-400 (velocidad del reloj interno de 200 MHz). DDR 3 SDRAM: DDR3 continúa la tendencia, duplicando el mínimo de lectura o escritura en la unidad a 8 palabras consecutivas. Esto permite otra duplicación de la velocidad de bus sin tener que cambiar la velocidad de reloj de las operaciones internas. Para mantener las transferencias de 800-1600 Mb/s, la matriz RAM interna tiene que realizar sólo 100-200 millones de accesos por segundo. Como ocurre con todas las generaciones de DDR, los comandos están limitados a un ciclo de reloj, y la latencia vuelve a aumentar al tener que convertir una lectura de 8 palabras en 4 pares para su salida al bus. Los chips de memoria DDR3 son actualmente (2012) los más habituales en equipos nuevos, teniendo frecuencias de bus de 400, 533, 667 y 800 MHz, que se nombran como DDR3-800, DDR3-1066, DDR-1333 y DDR3-1600 respectivamente, y se montan en módulos PC3-6400, PC3-8500, PC3-10600 y PC3-12800 respectivamente. Tasas de hasta DDR3-2000 están disponible por cierto precio.