jueves, 24 de octubre de 2013

ESTRUCTURA FISICA DE LA MEMORIA RAM


¿POR QUE LA MEMORIA RAM ES VOLATIL Y ALEATORIA?


Se le llama así por que el sistema la utiliza para acceder a archivos rápidamente reduciéndole el trabajo al procesador, y además es VOLATIL, por que esta se borra al apagar el equipo.

ALMACANAMIENTO DE LA INFORMACION EN LA  MEMORIA RAM

La memoria RAM solo almacena la información temporalmente ya que permite que en lo que haces tu trabajo no se pierda lo que haces es imposible querer guardar mas allá de eso se supone que es una memoria de acceso aleatorio y tiene dirección de memoria 


MEMORIA SINCRONAS 


No trabajan en forma síncrona con el reloj del sistema, es decir en un acceso a la memoria las señales necesarias para llevar a cabo este proceso, no están coordinadas con el reloj manejado por el sistema.


MEMORIA ASINCRONAS


Utilizan un reloj para sincronizar la entrada y salida de las señales necesarias durante un acceso a memoria, este reloj trabaja de manera coordinada (sincronizada) con el reloj del sistema.


DIP


Un DIP es un paquete rectangular con las filas de los pernos a lo largo de sus dos bordes más largos. Estas son las pequeñas cajas de negro que se ven en las SIMM, DIMM o estilos de envoltura más grande. El DIP ha sido el estándar para el empaquetado de circuitos integrados desde la invención de la PC.


SIPP


 Consiste en un circuito impreso (también llamado módulo) en el que se montan varios chips de memoria RAM, con una disposición de pines correlativa. Tiene un total de 30 pines a lo largo del borde del circuito, que encajan con las ranuras o bancos de conexión de memoria de la placa base del ordenador, y proporciona 8 bits por módulo.

 


SIMM 


Es un formato para modulos de memoria  RAM que consisten en placas de circuito impreso sobre las que se montan los integrados de memoria DRAM Estos módulos se insertan en zócalos sobre la placa base.



DIMM


Son un tipo de módulos de memoria, se disponen en paralelo, en uno o ambos lados de la memoria, pero siempre con contactos eléctricos separados cada uno independiente del otro.

 



RIMM



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.



SO-DIMM 


Debido a su tamaño tan compacto, estos módulos de memoria suelen emplearse en computadores portátiles, PDA y notebooks, aunque han comenzado a sustituir a los SIMM/DIMM en impresoras de gama alta y tamaño reducido y en equipos con placa base miniatura.



MICRODIMM


Los pines Micro DIMM paquete de conectar el módulo de memoria con la toma de memoria. Estos pines proporcionan líneas de comunicación para el módulo y el sistema.


SO-RIMM

 Una versión más pequeña de las RIMM, que se utiliza en los ordenadores portátiles. Técnicamente SO-DIMM, pero llama SO RIMM-debido a su ranura de propiedad.



DRAM


Su capacidad, que se mide en Megabytes (MB), normalmente entre 256 y 512 MB. En cada cajón o dirección de memoria se puede guardar información del tamaño de un byte (8 bits = 1 byte = un carácter).


Memorias asíncronas 

FPM-RAM (Fast Page Mode RAM, modo de página rápida):
    70 ó 60 ns.
Usadas en la primera generación de Pentium.
Incorpora un sistema de paginado debido a que considera probable que el próximo dato a acceder este en la misma columna, ganando tiempo en caso afirmativo.Mantiene constante la dirección de fila mientras se leen consecutivamente los datos de varias columnas 


EDO-RAM ( Extended Data Output RAM )

Permite a la CPU acceder más rápido porque envía bloques enteros de datos; con tiempos de acceso de 40 ó 30 ns.




BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM 


más rápida debido a que manda los datos en ráfagas (burst).
velocidad de bus de 66 MHzuna vez que se accede a un dato de una posición determinada de memoria se leen los tres siguientes datos en un solo ciclo de reloj por cada uno de ellos, reduciendo los tiempos de espera del procesador 


SDR SDRAM

La diferencia principal radica en que este tipo de memoria se conecta al reloj del sistema y está diseñada para ser capaz de leer o escribir a un ciclo de reloj por acceso, es decir, sin estados de espera intermedios.


PC66 


La memoria SDRAM que funciona a 66 MHz. Actualmente sólo se utiliza en los Celeron.


PC100


Es un estándar para el equipo interno extraíble de memoria de acceso aleatorio , que se define por la JEDEC . PC100 se refiere a Synchronous DRAM que funciona a una frecuencia de reloj de 100 MHz, en una de 64 bits de ancho de bus, a un voltaje de 3,3 V. PC100 está disponible en 168-pin DIMM y 144 pines SO-DIMM de factores de forma .




 Es un estándar de la memoria del ordenador definido por la JEDEC,PC133 SDRAM estándar fue el más rápido y última vez aprobado por la JEDEC, y ofrece un ancho de banda de 1066 MB por segundo ([133,33 MHz * 64/8] = 1066 MB / s). PC133 es compatible con PC100 y PC66 .


DDR SDRAM


Memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj, de este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos en el caso de ordenador de escritorio y en módulos de 144 contactos para los ordenadores portátiles.


RDRAM


Es un tipo de memoria de 64 bits que puede producir ráfagas de 2ns y puede alcanzar tasas de transferencia de 533 MHz.Es el componente ideal para las tarjetas gráficas AGP, evitando los cuellos de botella en la transferencia entre la tarjeta gráfica y la memoria de sistema durante el acceso directo a memoria (DIME) para el almacenamiento de texturas gráficas.

XDRA DRAM

 Es una implementación de alto desempeño de las DRAM, el sucesor de las memorias Rambus RDRAM y un competidor oficial de las tecnologías DDR2 SDRAM y GDDR4. XDR fue diseñado para ser efectivo en sistemas pequeños y de alto desempeño que necesiten memorias de alto desempeño así como en GPUs de alto rendimiento.

XDR2 DRAM

 Es una memoria de alto rendimiento y energéticamente eficiente, optimizada para aplicaciones de alto ancho de banda como juegos, gráficos y computadoras de múltiples núcleos.




DRDRAM



•Es una memoria de bus de 16 bits que opera a velocidades de reloj de 400 MHz y funciona con ambos flancos ascendente y descendente del pulso del reloj del microprocesador. Transfiere dos palabras de datos por cada ciclo del reloj del sistema, tiene un ancho de banda teórico de 1.6 Gbytes/segundo. 


SLDRAM



El diseño de la memoria SLDRAM mejora el 69 con un bus de 64 bits a velocidad de reloj de 200 MHz y con transferencia de datos con el flanco de subida y el flanco de bajada del reloj del sistema, lo cual genera una velocidad efectiva de 400 MHz Esto le permite a la memoria SLDRAM tener un ancho de banda teórico de 3.2 Gbytes/segundo, el doble de la memoria DRDRAM.


SRAM



Memoria Estática de Acceso Aleatorio es un tipo de memoria basada en semiconductores que a diferencia de la memoria DRAM, es capaz de mantener los datos, mientras esté alimentada, sin necesidad de circuito de refresco. Sin embargo, sí son memorias volátiles, es decir que pierden la información si se les interrumpe la alimentación eléctrica.


Async SRAM

la memoria cache de los antiguos 386, 486 y primeros Pentium, asíncrona y con velocidades entre 20 y 12 nanosegundos

Sync SRAM 


Es la siguiente generación, capaz de sincronizarse con el procesador y con una velocidad entre 12 y 8,5 nanosegundos. Muy utilizada en sistemas a 66 MHz de bus.

Pipelined SRAM 


Se sincroniza igualmente con el procesador. Tarda en cargar los datos más que la anterior, aunque una vez cargados, accede a ellos con más rapidez. Opera a velocidades entre 8 y 4,5 nanosegundos.


EDRAM 



 Un condensador basado en la memoria de acceso aleatorio dinámico integrado en la misma matriz como un ASIC o procesador .En muchas aplicaciones las ventajas de rendimiento de la colocación de la EDRAM en el mismo chip que el procesador pesa más la desventaja de costes en comparación con la memoria externa.


ESDRAM 



Este tipo de memoria funciona a 133MHz y alcanza transferencias de hasta 1,6 GB/s, pudiendo llegar a alcanzar en modo doble, con una velocidad de 150MHz hasta 3,2 GB/s.



VRAM


Es como la memoria RAM normal, pero puede ser accedida al mismo tiempo por el monitor y por el procesador de la tarjeta gráfica, para suavizar la presentación gráfica en pantalla, es decir, se puede leer y escribir en ella al mismo tiempo.



SGRAM


 Ofrece las sorprendentes capacidades de la memoria SDRAM para las tarjetas gráficas. Es el tipo de memoria más popular en las nuevas tarjetas gráficas aceleradoras 3D.

 


PARIDAD


•Procedimiento de detección de errores, por el cual el número de unos (1) de cada grupo de bits debe ser siempre el mismo, bien par o impar, para que se realice una transmisión correcta. 

TIEMPO DE ACCESO


Tiempo que tarda la memoria en acceder a la información almacenada en una dirección.

BUFFER DE DATOS 


 Un espacio de memoria, en el que se almacenan datos para evitar que el programa o recurso que los requiere, ya sea hardware o software, se quede sin datos durante una transferencia.

TIEMPO DE REFRESCO O LATENCIA


Tiempo que tarda en cargar eléctricamente las celdas de memoria. Estos retardos influyen en el tiempo de acceso de la memoria por parte de la CPU, el cual se mide en nanosegundos (10-9 s) .

MEMORIA RAM

Almacena datos e instrucciones de programas en ejecución
Solo almacena la información mientras tenga energía eléctrica (temporal)Compuesta por circuitos integrados, donde cada uno contiene celdas que se puede leer o escribir en cualquier orden (Aleatoria).



BUSES


BUSES DE DIRECCIONES 

Usado para indicar cuál es el elemento que con el que se realizará la transferencia de datos.

Buses de datos 


Utilizado para que el microprocesador intercambie información con otros elementos del sistema y en algunos casos entre dispositivos.

 BUSES DE CONTROL

Indica la dirección, tipo y otras características de la operación de transferencia.

BUSES DE ENTRADAS/SALIDAS


•Es una extensión de el bus de datos que recibe los datos de la unidad de entradas y los entrega a la unidad conveniente u obtiene los datos de la unidad conveniente y los entrega a la unidad de salidas.


unidad de intercambio

Adapta el formato de los datos, la velocidad de operación, y el tipo de señales entre el procesador y los periféricos.
Establece el cambio de entrada y salida a los datosRealiza ciertas funciones de control sobre los periféricos.

unidad de cálculo

Efectúa las operaciones aritméticas de suma, resta y complemento y las lógicas OR y ANDLas operaciones son realizadas entre el registro acumulador y el bus de datos

la unidad de control

Contador de programa: dirección en memoria de la prox instrucción a ejecutarRegistro de instrucción: instrucción a ejecutar que viene de la memoria de programaRegistro de datos de memoria: dato que entra o sale de la memoria de datosRegistro de dirección de memoria:
Registro de uso generalRegistro de índice o punteros de direccionesLógica de control compuesta por un decodificador y un secuenciador.

la unidad principal

•Celdas de almacenamiento (1bit). Agrupadas en Bytes, o palabras
•Almacena instrucciones y datos
•Se le introduce una dirección que indica el lugar de la palabra que se quiere leer o escribir, a través de un registro de entrada y salida que tiene la misma longitud
•Números entre 0 y C-1

      C: número de palabras que puede almacenar

SISTEMA DE REFRIGERACION


•En este sistema, que es el más sencillo y menos peligroso para la integridad del ordenador y del usuario, se utilizan disipadores de calor que pueden ser pasivos, compuestos por un bloque de cobre o aluminio que debe estar en contacto con la superficie de la cápsula del microprocesador para recibir el calor que éste produce y por unas aletas que aumentan la superficie de contacto del disipador con el aire y por lo tanto facilitan la transferencia del calor absorbido por el disipador hacia el aire circundante.

Encapsulados

ENCAPSULADO FC-LGA4


El encapsulado FC-LGA4 se utiliza con los procesadores Pentium® 4 diseñados para el zocalo LGA 775 este encapsulado consta de un núcleo de procesador montado en un portador land de sustrato. 


encapsulado FC-PGA

Tiene pines que se insertan en el zócalo. Al tener el chip expuesto, esto permite que la solución térmica pueda ser aplicada directamente al chip, a su vez permitiendo una manera más eficaz para el enfriamiento del chip.




encapsulado FC-PGA2


Los encapsulados FC-PGA2 son parecidos al encapsulado FC-PGA con la excepción de que el encapsulado FC-PGA2 utiliza un difusor térmico integrado (IHS). El difusor térmico integrado se conecta directamente al chip del procesador durante la fabricación.



encapsulado OOI

El OOI tiene un difusor térmico integrado (IHS) que ayuda con la disipación a un disipador térmico correctamente conectado. El procesador Pentium 4 utiliza el OOI, el cual tiene 423 pines. 


 encapsulado PPGA

PPGA son las siglas de Plastic Pin Grid Array, y estos procesadores tienen pines que están insertados en un zócalo la conductividad térmica, el PPGA utiliza una lámina disipadora adherida a la parte superior del procesador de cobre niquelado.



encapsulado S.E.C.C.

El procesador se inserta en una ranura para ser conectado a la motherboard. En vez de tener pines, utiliza contactos de buscadores de oro, los cuales el procesador utiliza para transportar sus señales en diferentes direcciones.


encapsulado S.E.C.C.2

Es parecido al S.E.C.C. con la excepción de que el S.E.C.C.2utiliza menos carcasa y no incluye la placa térmica. El formato S.E.C.C.2 fue utilizado en algunas versiones posteriores del procesador Pentium II y de los procesadores Pentium III (242 contactos).


Generaciones de los microprocesadores

MICROPROCESADORES PRIMERA GENERACION (procesador 8086) 





Fecha de presentación: 8-6-1978

Velocidad de reloj: 5,8 y 10 MHz
Ancho de bus: 16 bits
Número de transistores: 29.000
Nivel de integración: 3 micras
Memoria
Velocidad de reloj: 5,8 y 10 MHz
Ancho de bus: 16 bits
Número de transistores: 29.000
Nivel de integración: 3 micras
Memoria direccionable: 1 Mbyte

Procesadores 80186 y 80188


Básicamente son lo mismo que los anteriores, pero en el 80186 y el 80188 el chip tenía integrados algunos de los soportes hardware necesarios, requiriendo menos componentes en el diseño del PC.





COPROCESADOR 8087 


es un microprocesador de un ordenador utilizado como suplemento de las funciones del procesador principal (CPU). Las operaciones ejecutadas por uno de estos coprocesadores pueden ser operaciones de aritmética en coma flotante, procesamiento gráfico, procesamiento de señales, procesado de texto o Criptografía, etc. 





SEGUNA GENERACION(Procesador Intel 80286)

es un microprocesador de 16 bits de la familia x86, que fue lanzado al mercado por Intel el 1 de febrero de 1982.  Fue el microprocesador elegido para equipar al IBM Personal Computer/AT, introducido en 1984, lo que causó que fuera el más empleado en los compatibles AT hasta principios de los 1990. 

Coprocesador 80287 


Internamente es el mismo chip que el 8087, aunque los pins usados para acoplarlo a la placa base son distintos. Se puede decir que el 80287 es al 80286 lo que el 8087 al 8086, es decir, un   coprocesador para mejorar el cálculo de operaciones matemáticas. 


TERCERA GENERACIÓN(procesador 80386 SX)

Microprocesadores que se montan soldados al Motherboard (sin zócalo plástico)
Son generalmente del tipo SQPF (Small Quad Plastic Flat ) Pequeños y delgados cuadrados
encapsulados en plástico
encapsulados en plástico



MICROPROCESADOR (DX80386)

 Se refiere a que los contactos en forma de aguja         están distribuidos en cuadrículas de filas alineadas.
Los contactos se distribuyen en la

MICROPROCESADOR (SL80386)

El microprocesador 80386SL, basado en el chip 80386, se creó como un chip de bajo consumo de energía para ordenadores portátiles. Los usuarios de ordenadores portátiles descubrían a menudo que la cantidad de tiempo que podían usar su ordenador con la carga de una sola batería no era suficiente
 base del  Microprocesador a fin de que este pueda ser Enchufado en un socket


COPROCESADOR (80387)    

 Para prevenir la corrupción de datos del coprocesador debido a errores de los programas que corren en la CPU, se utilizan los puertos de entrada y salida.

CUARTA GENERACION(procesador 80486) 


Alcanza los 133 MHz de velocidad.Se incorporo un bloque especial de manejo de operaciones matemáticas con punto flotante (conocido como FPU o unidad de punto flotante)
Para garantizar un constante flujo de datos, se introdujeron unos pequeños bloques de memoria RAM de alta velocidad, conocida como Caché.El modelo mas importante es el i486.

QUINTA GENERACION

Aparecen sobre el año 1993.Se componen de los Pentium en cuanto a Intel, los AMD K5 y K6 y los Cyrix 6x86.Su principal característica es que eran capaces de ejecutar varias instrucciones en un solo ciclo de reloj
Gracias a su bus externo de 64bits

SEXTA GENERACION


Aparecen a mediados de los años 90Aparece el Procesador Pentium Pro y con el un nuevo concepto que incluye dos chips dentro de una sola pastilla.Este procesador dio lugar a los Pentium II, Pentium III y algunas versiones del Celeron.




SEPTIMA GENERACION


AMD lanza el Athlon y supera a Intel por primera vez en la historia basando su microprocesador en mejora en cálculos y operación con coma flotante.Intel lanza el Pentium IV capaz de alcanzar una velocidad de reloj de 4Ghz.Cyrix fue adquirida por Via y lanzo el procesador C3 para una versión económica de PC´s. 


OCTAVA GENERACION

Estos procesadores acaban de aparecer y su característica principal es que aumentan las prestaciones frente a la velocidad.Estos procesadores trabajan con palabras de 64 bits lo cual supone un paso mas en la evolución.


MICROPROCESADOR 8008 

Fecha de presentación: 15-11-1972
   Velocidad de reloj: 108KHz
   Ancho de bus: 8 bits
   Número de transistores: 3500
   Velocidad de reloj: 108KHz   Ancho de bus: 8 bits   Número de transistores: 3500   Velocidad de reloj: 108KHz   Número de
   ANCHO DE BUS: 8 BITS

MICROPROCESADOR 8080

Fecha de presentación: 1-4-1874
Velocidad de reloj: 108
Velocidad de reloj: 108 KHz - 2 MHz
Ancho de bus: 8 bits
Número de transistores: 6000
Nivel de integración: 6 micras
Memoria
Ancho de bus: 8 bits Número de transistores: 6000 Nivel de integración: 6 micras

MICROPROCESADOR 8085 

•Fecha de presentación: marzo 1876 Velocidad de reloj: 5 MHz Ancho de bus: 8 bits Número de transistores: 6500 Nivel de integración: 3 micras Memoria
Memoria direccionable: 64 kbytes


MICOPROCESADOR  8086

Fecha de presentación: 8-6-1978
Velocidad de reloj: 5,8 y 10 MHz
Ancho de bus: 16 bits
Número de transistores: 29.000
Nivel de integración: 3 micras

Memoria direccionable: 1 Mbyte 

INTEL 4004 1971 - 1981 


15 de noviembre de 1971Max Velocidad del reloj: 740kHzPalabras de 4 bits2300 transistoresMemoria direccionable: 640 bytesArquitectura Harvard, almacenamiento separado de programas y datos.
calculadoras y dispositivos de controlEl ciclo de instrucción es de 10,8 microsegundos