¿ Qué es... la memoria RAM?
La memoria principal o RAM (Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el computador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. El almacenamiento es considerado temporal por que los datos y programas permanecen en ella mientras que la computadora este encendida o no sea reiniciada.
Se le llama RAM por que es posible acceder
a cualquier ubicación de ella aleatoria y rápidamente .Físicamente, están
constituidas por un conjunto de chips o módulos de chips normalmente conectados
a la tarjeta madre. Los chips de memoria son rectángulos negros que suelen
ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o contactos:
La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o los discos duros, es que la RAM es mucho más rápida, y que se borra al apagar el computador (memoria volátil), no como los Disquetes o discos duros en donde la información permanece grabada.
CÓMO ES
LA MEMORIA
Visión más cercana del DIMM de SDRAM de 168 pin
PCB (TARJETA DE CIRCUITOS IMPRESOS)
La tarjeta verde en la que se encuentran todos los chips de memoria en
realidad está formada de varias capas. Cada capa contiene trazos y conjuntos
de circuitos, lo que facilita el movimiento de datos. En general, los módulos
de memoria de calidad más alta utilizan PCB con más capas. Mientras más capas
tengan el PCB, mayor espacio habrá entre ellas. Mientras más espacio hay
entre los trazos, es menor la posibilidad de que haya interferencia por sonido.
Esto hace que el módulo sea mucho más confiable.
PUNTOS DE CONTACTO
Los puntos de contacto, que algunas veces se conocen como "conectores"
o "guías"se conectan al socket de la memoria en la tarjeta del sistema, lo
que permite que la información viaje de la tarjeta del sistema al módulo de
memoria y de regreso. En algunos módulos de memoria, estas guías están cubiertas
con estaño mientras que en otras las guías están hechas de oro.
CAPA DE RASTRO INTERNA
La lupa muestra una capa del PCB en tiras para mostrar los trazos en la
tarjeta. Los trazos son como caminos por los que viajan los datos. El ancho
y la curvatura de estos trazos, así como la distancia entre ellos afecta tanto
a la velocidad como la confiabilidad del módulo en general. Los diseñadores
experimentados disponen, o "distribuyen", los trazos para maximizar la velocidad
y confiabilidad y minimizar la interferencia.
EMPAQUE DE CHIPS
El término "empaque de chips" se refiere al material de cubierta alrededor
del silicio. Actualmente, los empaques más comunes se llaman TSOP (Empaque
de delineado pequeño delgado). Algunos diseños de chips anteriores utilizaban
DIP (Empaque dual en línea-) y SOJ (Guía J de delineado pequeño). Los chips
más nuevos tales como RDRAM utilizan CSP (Empaque a escala de chips). Veamos
los diferentes empaques de chips a continuación, para que vea en qué difieren.
DIP (EMPAQUE EN LÍNEA DUAL)
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Cuando era común que la memoria se instalara directamente en la tarjeta del sistema de la computadora, el empaque DRAM de estilo DIP era extremadamente popular. Los DIP son componentes con orificios, lo que significa que se instalan en orificios que se extienden hacia la superficie del PCB. Estos se pueden soldar en su lugar o se instalan en sockets.
SOJ (GUÍA J DE DELINEADO PEQUEÑO)
Los empaques SOJ obtuvieron su nombre debido a las pines que salen del chip tienen forma de la letra "J". Los SOJ son componentes que se montan en superficie, es decir, se montan directamente en la superficie del PCB.
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TSOP (EMPAQUE DE DELINEADO PEQUEÑO DELGADO)
El empaque TSOP, otro diseño de montaje en superficie, obtuvo su nombre debido a que el empaque era mucho más pequeño que el diseño SOJ. TSOP primero se utilizó para hacer que los módulos de tarjeta de crédito fueran más delgados para las computadoras portátiles.
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sTSOP (EMPAQUE DE DELINEADO PEQUEÑO DELGADO ENCOGIDO)
sTSOP tiene las mismas características de TSOP, pero es la mitad del tamaño. Su diseño compacto permite a los diseñadores de módulos añadir más chips de memoria utilizando la misma cantidad de espacio.
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CSP (PAQUETE DE ESCALA DE CHIP)
A diferencia de los empaques DIP, SOJ y TSOP, el empaque CSP no utiliza pines para conectar el chip a la tarjeta. En lugar de esto, las conexiones eléctricas de la tarjeta se hacen a través de un BGA (Rejilla de esfera) en la parte inferior del empaque. Los chips RDRAM (DRAM Rambus) utilizan este tipo de empaque.![]()
APLICACIÓN DE CHIPS
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Para módulos de capacidad más alta, es necesario apilar chips uno sobre otro para adaptarlos al PCB. Los chips se pueden "apilar" ya sea en forma interna o externa. Los chips apilados en forma "externa" son visibles, mientras que las disposiciones de chips apilados en forma "interna" no son visibles.
DÓNDE VA LA MEMORIA EN LA COMPUTADORA
Originalmente, los chips de memoria se conectaban
directamente a la tarjeta madre o a la tarjeta de sistema de la computadora.
Sin embargo, el espacio en la tarjeta se hizo después un asunto de importancia.
La solución fue soldar los chips de la memoria a una pequeña tarjeta de circuitos
modulares, es decir, un módulo desmontable que entra en un socket en la tarjeta
madre. Este diseño de módulo se llamó SIMM (Módulo de memoria en línea única),
y ahorró mucho espacio en la tarjeta madre. Por ejemplo, un conjunto de cuatro
SIMMs puede contener un total de 80 chips de memoria y ocupar hasta 9 pulgadas
cuadradas de área de superficie en la tarjeta madre. Esos 80 chips instalados
en forma plana sobre la tarjeta madre ocuparían más de 21 pulgadas cuadradas
en ésta.
Actualmente, casi toda la memoria viene en forma de módulos de memoria
y se instala en sockets localizados en la tarjeta madre del sistema. Los
sockets de memoria se pueden localizar fácilmente debido a que normalmente
son los únicos sockets de su tamaño en la tarjeta. Debido a que es importante
para el desempeño de la computadora que la información viaje rápidamente
entre la memoria y el procesador, los sockets de memoria normalmente se localizan
cerca del CPU.
BANCOS DE MEMORIA Y ESQUEMAS DE BANCOS
Generalmente, la memoria en una computadora está diseñada y dispuesta en
bancos de memoria. Un banco de memoria es un grupo de sockets o módulos que
forman una unidad lógica. Por lo tanto, los sockets de memoria que están dispuestos
fisicamente en filas pueden ser parte de un banco o pueden dividirse en diferentes
bancos. La mayoría de los sistemas computacionales tienen dos o más bancos
de memoria, generalmente se llama banco A, banco B, y así sucesivamente. Y
cada sistema tiene reglas o convenciones de la forma en que se deben llenar
los bancos de memoria. Por ejemplo, algunos sistemas computacionales requieren
que todos los sockets en un banco se llenen con el mismo módulo de capacidad.
Algunas computadoras requieren que el primer banco aloje los módulos de capacidad
más altos. Si no se siguen las reglas de configuración, la computadora no
encenderá y no reconocerá toda la memoria en el sistema.
Con frecuencia puede encontrar las reglas de configuración de memoria específicas
para su sistema de computadora en el manual del sistema de la computadora.
Tambi én puede utilizar lo que se llama el configurador de memoria. La mayoría
de los fabricantes de memoria de terceras partes ofrecen configuradores de
memoria gratis disponibles en forma impresa o que se accesan en forma electrónica
a través de la Web. Los configuradores de memoria le permiten buscar la computadora
y encontrar los números de partes y las reglas de configuración de memoria
especiales que aplican a su sistema.
DE DONDE VIENE LA MEMORIA
FORMACIÓN DEL CHIP
Increíble pero cierto: la memoria comienza como arena común de playa. La
arena contiene silicio, que es el componente primario en la fabricación de
semiconductores o "chips". El silicio se extrae de la arena, se derrite, se
corta, se planta y se pule en wafers de silicio. Durante el procesamiento
de fabricación de chips, los patrones intricados de circuitos se imprimen
en los circuitos mediante una variedad de técnicas. Una vez que se completa
esto, los chips se prueban y se cortan. Los chips buenos se separan y se procede
a una etapa llamada "enlace": este proceso establece las conexiones entre
el chip y las guías de oro o de estaño, o las pines. Una vez que se enlazan
los chips, estos se empacan en gabinetes de plástico o cerámica sellados herméticamente.
Después de la inspección, estos están listos para su venta.
FORMACIÓN DEL MÓDULO DE MEMORIA
Este es el lugar donde los fabricantes del módulo de memoria entran al
escenario. Hay tres componentes principales que forman el módulo de memoria:
los chips de la memoria como el PCB y otros elementos "de tarjetas" tales
como resistencias y capacitores. Los ingenieros de diseño utilizan programas
CAD (diseño asistido por computadoras) para diseñar el PCB. La construcción
de una tarjeta de alta calidad requiere una consideración cuidadosa de la
colocación y de la longitud de rastros en cada línea de señal. El proceso
básico de la fabricación de PCB es muy similar al de los chips de la memoria.
La cubierta, las técnicas de grabado crean trazos de cobre en la superficie
de la tarjeta. Después de que se produce el PCB, el módulo está listo para
ensamble. Sistemas automatizados realizan el ensamble de montaje en la superficie
y de perforación de los componentes en el PCB. La adición se realiza con
pasta de soldadura que después se calienta y se enfría para formar un enlace
permanente. Los módulos que pasan la inspección se empacan y se envían para
la instalación en una computadora.
FACTORES DE FORMA DEL MÓDULO
La forma más fácil de categorizar la
memoria es por el factor de forma. El factor de forma de cualquier módulo
de memoria describe su tamaño y su configuración de pines. La mayoría de los
sistemas computacionales tienen sockets de memoria que pueden aceptar solo
un factor de forma. Algunos sistemas computacionales están diseñados con
más de un tipo de socket de memoria, lo que permite tener una opción entre
dos o más factores de forma. Generalmente, dichos diseños son resultado de
los periodos de transición en la industria cuando no se tiene claro qué factores
de forma tenderán a predominar o estarán más disponibles.
SIMMs, Single In-line Memory Module,
Como se mencionó anteriormente, el término SIMM significa Módulo sencillo de memoria en línea. Con los SIMMs, los chips de memoria se sueldan sobre un conjunto de tarjetas circuitos impresos (PCB), que se insertan en un socket en la tarjeta del sistema.
Los primeros SIMMs transferían 8 bits de datos a la vez. Más tarde, a medida que los CPUs comenzaron a leer datos en fragmentos de 32 bits, se desarrolló un SIMM más amplio, que podía suministrar 32 bits de datos al mismo tiempo. La forma más fácil de diferenciar entre estos dos tipos de SIMMs era el número de pines o conectores. Los módulos anteriores tenían 30 pines y los módulos más nuevos tienen 72 pines. Por lo tanto, estos se conocieron comúnmente como los SIMMs de 30 pines y los SIMMs de 72 pines.
Otra diferencia importante entre los SIMMs de 30 pines y los SIMMs de 72
pines es que los SIMMs de 72 pines miden 3/4 de pulgada (aproximadamente 1.9cm)
más que los SIMMs de 30 pines y tienen una muesca en la mitad inferior de
PCB. Los SIMMs de 72 contactos, manejan 32 bits, por lo que se usan de 1
en 1 en los 486; en los Pentium se haría de 2 en 2 módulos (iguales). La gráfica
que se ve continuación compara los dos tipos de SIMMs e indica sus anchos
de datos.
DIMMs, o 'Dual In-Line Memory Modules' (módulo dual de memoria en línea).
Los Módulos duales de memoria en línea, o DIMMs, se parecen mucho a los SIMMs. Como los SIMMs, la mayoría de los DIMMs se instalan en forma vertical en los sockets de expansión. La diferencia principal entre los dos es que un SIMM, las pines de los lados opuestos de la tarjeta están "unidas" para formar un contacto eléctrico; en un DIMM, las pines opuestas permanecen eléctricamente aisladas para formar dos contactos separados.
Los DIMMs de 168 pines transfieren 64 bits de datos a la vez y normalmente usan en configuraciones de computadora que soportan un bus de 64 bits o un bus de memoria más amplio. Algunas de las diferencias físicas entre los DIMMs de 168 pines y los SIMMs de 72 pines incluyen: la longitud del módulo, el número de muescas en el módulo y la forma en que se instala el módulo en el socket. Otra diferencia es que muchos SIMMs de 72 pines se instalan con una ligera inclinación, mientras que los 168 pines se instalan en forma recta en el socket de la memoria y permanecen completamente verticales con relación con la tarjeta madre del sistema. La ilustración que viene a continuación compara un DIMM de 168 pines con un SIMM de 72 pines.
Tecnología de RAM
Los tipos basicos de memoria ram
Es posible obtener memorias semiconductoras en una amplia gama de velocidades. Sus tiempos de ciclo varían desde unos cuantos cientos de nanosegundos, hasta unas cuantas decenas de nanosegundos. Cuando se presentaron por primera vez, a fines de la década de 1960, eran mucho más costosas que las memorias de núcleo magnético que reemplazaron. Debido a los avances de la tecnología de VLSI (Very Large Scale Integration – integración a muy gran escala), el costo de las memorias semiconductoras ha descendido en forma notable.
Existen dos tipos de memoria RAM: la SRAM o RAM estática; y la DRAM o RAM dinámica.
RAM estática o SRAM
El almacenamiento en RAM estática se basa en circuitos lógicos denominados flip-flop, que retienen la información almacenada en ellos mientras haya energía suficiente para hacer funcionar el dispositivo (ya sean segundos, minutos, horas, o aún dias). Un chip de RAM estática puede almacenar tan sólo una cuarta parte de la información que puede almacenar un chip de RAM dinámica de la misma complejidad, pero la RAM estática no requiere ser actualizada y es normalmente mucho más rápida que la RAM dinámica (el tiempo de ciclo de la SRAM es de 8 a 16 veces más rápido que las SRAM). También es más cara, por lo que se reserva generalmente para su uso en la memoria de acceso aleatorio(caché).
RAM dinámica o DRAM
Las RAM dinámicas almacenan la información en circuitos integrados que contienen condensadores, que pueden estar cargados o descargados. Como éstos pierden su carga en el transcurso del tiempo, se debe incluir los circuitos necesarios para "refrescar" los chips de RAM cada pocos milisegundos, para impedir la pérdida de su información. Algunas memorias dinámicas tienen la lógica del refresco en la propia pastilla, dando así gran capacidad y facilidad de conexión a los circuitos. Estas pastillas se denominan casi estáticas. Mientras la RAM dinámica se refresca, el procesador no puede leerla. Si intenta hacerlo en ese momento, se verá forzado a esperar. Como son relativamente sencillas, las RAM dinámicas suelen utilizarse más que las RAM estáticas, a pesar de ser más lentas.
Organización interna de los chips de memoria
Una celda de memoria es capaz de almacenar un bit de información. Por lo general, varias celdas se organizan en forma de arreglo.
Las memorias semiconductoras pueden dividirse en: de tipo bipolar y de MOS(Metal Oxide Semiconductor – semiconductor de óxido metal). Sin embargo, debe observarse que éstas no son de ninguna manera las únicas posibilidades. Existen muchas otras configuraciones de celdas que representan distintos equilibrios entre varios diseños.
Celdas de memoria bipolar
Ahora se describirá como sería una celda común bipolar de almacenamiento. Están asociados dos transistores inversores para implementar un flip-flop básico. La celda está conectada a una línea de palabras y a dos líneas de bits. Normalmente, las líneas de bit se mantienen en un voltaje menor al de las líneas de palabras. Bajo estas condiciones los dos diodos tienen polarización inversa, lo cual impide que fluya corriente a través de ellos, provocando así que la celda esté aislada de las líneas de bit. Este sistema consta de dos operaciones: de lectura y de escritura.
Memorias MOS
Dos importantes ventajas de los dispositivos MOS, en comparación con los dispositivos bipolares, son que permiten mayores densidades de bits en los chips de circuito integrado, y fundamentalmente son más fáciles de fabricar. Sin embargo los transistores MOS son dispositivos de alta impedancia, lo que lleva a una disipación de potencia más baja. Su principal desventaja es su velocidad de operación relativamente lenta.
Como en el caso de las memorias bipolares, son posibles muchas configuraciones de celda MOS. La más simple es el circuito flip-flop. La operación del circuito es semejante a su contraparte bipolar. Los transistores realizan la misma función que los resistores del punto anterior. Los transistores corresponden a los dos diodos. Actúan como interruptores que pueden abrirse o cerrarse bajo control de la línea de palabras. Cuando estos dos interruptores están cerrados, el contenido de la celda se transfiere a las líneas de bit. Como en el caso de la memoria bipolar, cuando se selecciona una celda en particular, su contenido puede volverse a escribir aplicando voltajes adecuados en las líneas de bit.
Tanto la celda bipolar, como su contraparte MOS, requieren un flujo continuo de corriente de suministro de energía, a través de una de las dos ramas del flip-flop. Son capaces de almacenar información indefinidamente, siempre y cuando se
mantenga este flujo de corriente. Por lo tanto se les conoce como memorias estáticas. La alta impedancia que se puede alcanzar en la tecnología MOS permite construir un tipo diferente de memoria conocido como memoria dinámica(DRAM). La memoria dinámica se basa en celdas simples, lo cual permite mayor densidad de bits y menor consumo de energía en relación con las configuraciones estáticas. Véase también RAM dinámica o DRAM.
Paridad y No-Paridad
La principal diferencia entre módulos de memoria paridad y no-paridad es que la memoria paridad tiene la habilidad de detectar errores de un bit y parar el sistema mientras que la memoria no-paridad no provee detección de errores.
Error Checking and Correcting (ECC) (Detección y Corrección de errores)
La memoria ECC es una memoria más avanzada que puede automáticamente detectar y corregir errores de un bit sin parar el sistema. También puede para el sistema cuando más de un error es detectado. Sin embargo, la memoria ECC requiere más recursos del sistemas para almacenar datos que la memoria de paridad, causando por lo tanto alguna degradación de performance en el subsistema de memoria.
Dynamic Random Access (Dram) (acceso aleatorio dinámico)
DRAM es un tipo de memoria que requiere ser refrescada constantemente para mantener las cargas que mantienen los datos. Este "refresco" es la principal causa de las demoras entre accesos.
Fast Page Mode Dram (FPM) Dram (dram de modo de página rápida)
La memoria de página rápida es similar a la memoria DRAM pero permite sucesivos accesos a la memoria con mínimas demoras entre ellos.
Extended-Data Output (EDO) Dram (Dram de salida extendida de datos)
EDO DRAM también llamado modo dram de hyper-página permite al tiempo del ciclo de la memoria ser acortado condensando el tiempo de lectura para obtener mas salida de datos en una secuencia dada de acceso. El incremento de la performance de la computadora es ganado por el uso de esta memoria porque la memoria EDO DRAM es cerca de 15% más rápida que la memoria FPM DRAM. Este tipo de memoria será considerado casi obsoleto para el final de 1998. Muy común en los Pentium MMX y AMD K6, con velocidad de 70, 60 ó 50 ns. Se instala sobre todo en SIMMs de 72 contactos, aunque existe en forma de DIMMs de 168.
Burst EDO (BEDO) Dram (edo dram por ráfagas)
BEDO incorpora algunas características de modo ráfaga en la EDO DRAM para mayor incremento de la performance.
Synchronous DRAM (SDRAM) (dram sincrónica)
SDRAM es diferente de la DRAM ordinaria por el uso de una interfase sincrónica. En la memoria DRAM estándar una dirección es reconocida sólo cuando líneas RAS (señal de selección dirección de reglon) o CAS (señal de selección dirección de columna) son habilitadas mientras que en la memoria SDRAM las direcciones son cerradas en transiciones de reloj lo que da una buena mejora a las tasas de transferencia de datos. Porque la SDRAM genera direcciones secuenciales internamente utiliza un modo ráfaga para sacar los datos desde filas consecutivas así como también usa un pipeline para permitir accesos aleatorios en una fila en cada uno de los ciclos de reloj. La SDRAM puede manejar velocidades de bus de más de 100 y 133 MHz. Sólo se presenta en forma de DIMMs de 168 contactos; es usada en los Pentium II en adelante
DDR SDRAM (también llamada SDRAM II)
DDR DRAM es una variante de la memoria SDRAM. La principal diferencia entre SDRAM y DDR SDRAM es que la DDR SDRAM tiene la posibilidad de usar tanto los bordes de subida como de bajada del ciclo de reloj para transferir datos lo cual efectivamente duplica su performance de salida de datos.
Rambus DRAM (RDRAM)
RDRAM es un concepto totalmente nuevo usando un nuevo empaquetamiento de chip con una baja cantidad de pines, alta velocidad, y arquitectura sincrónica. Porque cada aspecto de su estructura interna como el tamaño del camino, capacitancia del pin, el cambio de voltaje han sido rigurosamente redefinidos este tipo de memoria puede ofrecer performances muy altas. Esta memoria es accedida tanto en el borde ascendiente como en el descendiente del ciclo de reloj. Una memoria RAMBUS de canal simple llega a una performance cerca de 3 veces mayor que los módulos de memoria SDRAM de 64-bits 100mhz. Por ejemplos la memoria RDRAM de canal simple tiene un ancho de banda de 1.6 GByte/seg. La principal ventaja con Rambus los controladores pueden ser diseñados para usar 2 canales Rambus (y hasta 4 canales!) en paralelo, produciendo un total de 3.2 GByte/seg de ancho de banda mientras que un sistema de memoria RAMBUS de 4 canales, puede irse hasta 6.4 GByte/seg!
Los módulos de memoria DDR-SDRAM (o DDR) son del mismo tamaño que los DIMM
de SDRAM, pero con más conectores: 184 pines en lugar de los 168 de
la SDRAM normal
.
Además, los DDR tienen 1 única sacado en lugar de las 2 de los DIMM "clásicos".
Los nuevos pines son absolutamente necesarios para implementar el sistema DDR, por no hablar de que se utiliza un voltaje distinto y que, sencillamente, tampoco nos serviría de nada poder instalarlos, porque necesitaríamos un chipset nuevo.
Hablando del voltaje: en principio debería ser de 2,5 V, una reducción del 30% respecto a los actuales 3,3 V de la SDRAM.
¿Cómo funciona la DDR-SDRAM?
Consiste en enviar los datos 2 veces por cada señal de reloj, una vez en cada extremo de la señal (el ascendente y el descendente), en lugar de enviar datos sólo en la parte ascendente de la señal.
De esta forma, un aparato con tecnología DDR que funcione con una señal de reloj "real", "física", de por ejemplo 100 MHz, enviará tantos datos como otro sin tecnología DDR que funcione a 200 MHz. Por ello, las velocidades de reloj de los aparatos DDR se suelen dar en lo que podríamos llamar "MHz efectivos o equivalentes" (en nuestro ejemplo, 200 MHz, "100 MHz x 2").
La tecnología DDR está de moda últimamente, bajo éste u otro nombre. Además de las numerosísimas tarjetas gráficas con memoria de vídeo DDR-SDRAM, tenemos por ejemplo los microprocesadores AMD Athlon y Duron, cuyo bus de 200 MHz realmente es de "100 x 2", "100 MHz con doble aprovechamiento de señal"; o el AGP 2X ó 4X, con 66 MHz "físicos" aprovechados doble o cuádruplemente, ya que una tarjeta gráfica con un bus de 266 MHz "físicos" sería difícil de fabricar... y extremadamente cara.
Bien, pues la DDR-SDRAM es el concepto DDR aplicado a la memoria SDRAM. Y la SDRAM no es otra que nuestra conocida PC66, PC100 y PC133, la memoria que se utiliza actualmente en casi la totalidad de los PCs normales; los 133 MHz de la PC133 son ya una cosa difícil de superar sin subir mucho los precios, y por ello la introducción del DDR.
Tipos de DDR-SDRAM y nomenclatura
Por supuesto, existe memoria DDR de diferentes clases, categorías y precios.
Lo primero, puede funcionar a 100 o 133 MHz (de nuevo, "físicos"); algo lógico, ya que se trata de SDRAM con DDR, y la SDRAM funciona a 66, 100 ó 133 MHz (por cierto, no existe DDR a 66 MHz). Si consideramos los MHz "equivalentes", estaríamos ante memorias de 200 ó 266 MHz.
En el primer caso es capaz de transmitir 1,6 GB/s (1600 MB/s), y en el segundo 2,1 GB/s (2133 MB/s). Al principio se las conocía como PC200 y PC266, siguiendo el sistema de clasificación por MHz utilizado con la SDRAM. Pero llegó Rambus y decidió que sus memorias se llamarían PC600, PC700 y PC800, también según el sistema de los MHz. Como esto haría que parecieran muchísimo más rápidas que la DDR, se decidió denominarlas según su capacidad de transferencia en MB/s: PC1600 y PC2100 (PC2133 es poco comercial, por lo visto).
RDRAM
RIMM es el nombre de la marca para el módulo directo de memoria Rambus. El RIMM es similar al DIMM, pero tiene un conteo de pines distinto. Los RIMM transfieren datos en pedazos de 16 bits, el acceso es más rápido y la velocidad de transferencia genera más calor. Una cubierta de aluminio, llamada dispersor de calor, cubre el módulo para proteger a los chips de sobrecalentamiento.
La tecnología RDRAM de Rambus ofrece un diseño de interface chip a chip de sistema que permite un paso de datos hasta 10 veces más rápido que la DRAM estándar, a través de un bus simplificado. Se la encuentra en módulos RIMM los que conforman el estándar de formato DIMM pero sus pines no son compatibles. Su arquitectura está basada en los requerimientos eléctricos del Canal RAMBUS, un bus de alta velocidad que opera a una tasa de reloj de 400 MHz el cual habilita una tasa de datos de 800MHz. Por motivos comerciales se la denomina PC600, PC700 y PC800 siendo sus capacidades de transferencia las siguientes:
El bus usa características de líneas de transmisión para mantener una alta integridad en la señal. El control de la temperatura se hace a través de un disipador.
Especificaciones
· Densidad RIMM: 32MB, 64MB y 128MB
· Voltaje de operación: 2.5V
· RDRAM:
Tasa de reloj 300 MHz, 400 Mhz
Tasa de datos: 600 MHz, 800 Mhz
· Detección serial de presencia con una EEPROM serial
Se presenta en dos modalidades: RDRAM
y RDRAM concurrente. La RDRAM se encuentra actualmente en fase de producción,
mientras que la RDRAM concurrente entró en esta etapa en 1997. La tercera
extensión de la línea, la RDRAM directa, está en período de desarrollo, y
empezará a fabricarse en 1999. A finales de 1996, Rambus llegó a un acuerdo
con Intel que incluía un contrato de licencia y desarrollo y que permitirá
que los chips de Intel sean compatibles con la memoria Rambus a partir de
1999.
Imagen de los módulos en los sockets de la placa base.
Se pueden usar hasta tres módulos RIMM en una placa base de un PC de escritorio, como se muestra en la imagen. Aquí el canal Rambus se extiende desde el controlador a través de cada módulo RIMM usado de una forma continua hasta que se alcanza la terminación del canal. Los módulos de continuidad de bajo costo se usan para mantener la integración del canal en sistemas que tengan menos de tres módulos RIMM.Un chip en placa SPD (Serial Presence Detect) PROM se usa para permitir la inicialización de la información al procesador del sistema en el encendido. Esta técnica asegura la compatibilidad de todos los fabricantes de RDRAM Direct Rambus que producen dispositivos DRAM de varias densidades.
La creciente lista de fabricantes de Rambus que producen los módulos RIMM incluyen los más importantes fabricantes de módulos de memoria. Se planea una variante de los módulos RIMM para los PCs portátiles. La tecnología Direct Rambus también se desarrolla para servidores de gran escala, estaciones de trabajo y aplicaciones de comunicaciones.
A nivel de sistema, los fabricantes que lideran la industria se han asociado en torno al Rambus para desarrollar los componentes de la infraestructura estandarizada de Direct Rambus incluyendo dispositivos de memoria RDRAM, controladores de memoria, chips de reloj y conectores.
SDRAM.
La memoria SDRAM, bien sea PC66, PC100 o PC133, tiene un ancho de bus de datos igual a 64 bits, lo que significa que en cada ciclo de reloj (cada Hz) envía 64 bits = 8 bytes. De esta forma, su capacidad de transferencia de datos (es decir, su velocidad útil) será:
Cuanto más rápidos se vuelven los microprocesadores (y algunos funcionan ya a casi 3.000 MHz), más importante resulta tener un canal de comunicaciones fluido entre éstos y la memoria
DDR
Si consideramos los MHz "equivalentes", estaríamos ante memorias de 200 ó 266 MHz.
En el primer caso es capaz de transmitir 1,6 GB/s (1600 MB/s), y en el segundo 2,1 GB/s (2133 MB/s). Al principio se las conocía como PC200 y PC266, siguiendo el sistema de clasificación por MHz utilizado con la SDRAM. Pero luego del ingreso en el mercado de la memoria Rambus en la cual sus memorias se llamarían PC600, PC700 y PC800, también según el sistema de los MHz. Como esto haría que parecieran muchísimo más rápidas que la DDR, se decidió denominarlas según su capacidad de transferencia en MB/s: PC1600 y PC2100 (PC2133 es poco comercial)
RDRAM
La memoria Rambus se planteó como una solución a esta necesidad, mediante un diseño totalmente nuevo. La Rambus tiene un bus de datos más estrecho, de sólo 16 bits = 2 bytes, pero funciona a velocidades mucho mayores, de 266, 356 y 400 MHz. Además, es capaz de aprovechar cada señal doblemente, de forma que en cada ciclo de reloj envía 4 bytes en lugar de 2.
Debido a este doble aprovechamiento de la señal, se dice que la Rambus funciona a 600, 712 y 800 MHz "virtuales" o "equivalentes". Y por motivos comerciales, se la denomina PC600, PC700 y PC800. Por todo ello, su capacidad de transferencia es:
OTRAS ESPECIFICACIONES
Además de los factores de forma, las tecnologías de memoria y los métodos
de verificación de errores, hay otras especificaciones importantes para entender
y seleccionar productos de memoria.
VELOCIDAD
La velocidad de los componentes y módulos de memoria es uno de los factores
más importantes cuando se optimiza la configuración de la memoria. De hecho,
todos los sistemas de computadora especifican una velocidad de componentes
de memoria. El asegurar la compatibilidad de la memoria requiere que se cumpla
con esta especificación. Esta sección cubre tres mediciones de la velocidad
de los componentes y módulos de memoria: tiempo de acceso megahertz y bytes
por segundo.
TIEMPO DE ACCESO
Antes de SDRAM, la velocidad de la memoria se expresaba en tiempo de acceso, medido en nano segundos (ns). El tiempo de acceso de un módulo de memoria indica la cantidad de tiempo que toma al módulo generar la solicitud de datos. Por lo tanto, los números pequeños indican tiempos de acceso más rápidos. Las velocidades normales son de 80ns, 70ns y 60ns. Con frecuencia, se puede identificar la velocidad de un módulo con el número de parte en el chip: dichos números de parte terminan en "menos 6" para 60ns, "menos 7" para 70ns, y así sucesivamente.
En la mayoría de los casos se puede hacer concordar la especificación la
especificación de la memoria de un sistema de computadora con un módulo clasificado
a la velocidad requerida o más rápido. Por ejemplo, si el sistema requiere
70ns de memoria, se pueden utilizar memorias de 70ns y 60ns sin ningún problema.
Sin embargo, algunos sistemas anteriores verifican la identificación del módulo
para la velocidad clasificada al inicio del sistema y sólo se iniciará si
reconoce la velocidad exacta que está buscando. Si el sistema tiene una especificación
de velocidad de 80ns, por ejemplo, éste no aceptará nada distinto a 80ns,
incluso si es más rápido. En muchos casos, se podría seguir construyendo módulos
para estos sistemas con chips de sistemas más rápidos en ellos, pero la identificación
se establecería a una velocidad menor para asegurar su compatibilidad con
el sistema. Este es la razón por la cual no siempre se puede estar seguro
de la velocidad clasificada en un módulo viendo las marcas de velocidad en
los chips de memoria.
MEGAHERTZ
Comenzando con el desarrollo de la tecnología SDRAM, la velocidad del módulo
de memoria se ha medido en megahertz (MHz). Las marcas de velocidad en los
chips de memoria normalmente se encuentran en nano segundos. Esto puede ser
confuso, especialmente debido a que las marcaciones de nano segundos ya no
miden el tiempo de acceso, si no que ahora miden el número de nano segundos
entre los ciclos de reloj. Para los chips SDRAM con velocidades de 66MHz,
100MHZ y 133MHz, por ejemplo, la marca correspondiente en los chips es de
-15, -10, y -7.5, respectivamente.
Ancho del bus: Si tiene un bus 8 bits, entonces los 8 bits ó 1 byte,
de información puede viajar a la vez en el bus. Si se tiene un bus de 64 bits,
entonces los 64 bits, u 8 bytes, de información pueden viajar a la vez.
Velocidad del bus: Si la velocidad del bus de memoria es de 100MHz, este
mide 100 millones de ciclos de reloj por segundo. Normalmente, un paquete
de información puede viajar en cada ciclo de reloj. Si el bus de 100MHz tiene
un bit de ancho, entonces los datos pueden viajar a 100 megabytes por segundo.
Los datos viajan en un bus de 64 bits y 100MHz a 800 Megabytes por segundo.
Los módulos Rambus a veces se miden en megahertz y algunas veces en megabytes
por segundo. Un tipo de módulo Rambus corre en un bus de 400MHz, pero debido
a que los módulos Rambus pueden enviar dos piezas de información por ciclo
de reloj en lugar de una, el módulo se clasifica como 800MHz. Es decir que
a veces se conoce como PC-800. Debido a que el ancho del bus Rambus es de
16 bits, ó 2 bytes de ancho, los datos viajan a 1600MB por segundo ó 1.6 GB
por segundo. Al utilizar la misma lógica, el Rambus PC- 600 transfiere datos
a 1.2 gigabytes por segundo.
REGISTROS Y BÚFERS
Los registros y búfers mejoran
la operación de la memoria al "reimpulsar" señales de control en los chips
de memoria. Estos pueden ser externos al módulo de memoria o se pueden localizar
en el módulo mismo. El tener registros y búfers localizados directamente en
el módulo de memoria permite que un sistema soporte una cantidad mayor de
módulos. Por lo tanto, se tiene la posibilidad de encontrar estos tipos de
módulos en servidores y estaciones de trabajo de extremo alto. Es importante
hacer notar que cuando se actualiza, no pueden mezclarse los módulos con búfer
o sin búfer (o registrados).
MÓDULO CON BANCOS MULTIPLES
Un módulo con bancos múltiples permite tener mayor flexibilidad en el tipo
de chips que se utiliza. Los bancos múltiples permiten que un diseñador de
memoria divida el módulo en bancos, lo que significa que puede aparecer en
el sistema de computadoras como más de un módulo. Este diseño es equivalente
a los bancos de los sockets de memoria en una computadora: el sistema accesa
un banco de memoria a la vez, sin importar cuantos sockets de memoria reales
incluya en banco.
ESTAÑO CONTRA ORO
Los módulos de memoria se fabrican, ya sea con guías de estaño (conectores) o con guías de oro. Todos los DIMMs de 168 pines y SODIMMs de 144 pines tienen guías bañadas en oro. El oro es mejor conductor que el estaño. Sin embargo, debido a que el estaño es mucho más económico que el oro, los fabricantes de computadoras comenzaron a utilizar los sockets de estaño en tarjetas de sistemas desde principios de los años 90 para reducir su costo. Si compra memoria y tiene alguna opción, es decir, modelos compatibles que vienen tanto en estaño como en oro, es mejor que el metal del módulo corresponda al metal del socket donde se va a poner. Cuando los metales son los mismos, esto puede ayudar a evitar la corrosión.
VELOCIDADES DE ACTUALIZACIÓN
La actualización es el proceso de recarga, o de volver a energizar, "las celdas de memoria" en un chip de memoria. En forma interna la memoria de la computadora está dispuesta como una matriz de celdas de memoria en filas y columnas, como los cuadros de una tarjeta de verificación, con cada columna dividida aún más en el ancho de entrada de E/S del chip de memoria. La organización completa de las filas y columnas se llama disposición de DRAM. DRAM se llama RAM "dinámico" porque se debe actualizar o volver energizar miles de veces cada segundo para retener la información. Se debe actualizar debido a que las celdas de memoria están diseñadas alrededor de capacitores muy pequeños que almacenan cargas eléctricas. Estos capacitores funcionan como materias muy pequeñas que pierden sus cargas almacenadas si no se vuelven a energizar. Asimismo, el proceso de lectura de datos de la disposición de memoria agota estas cargas, por lo que las celdas de memoria también se deben cargar previamente antes de leer los datos.
Las celdas se actualizan una fila a la vez (generalmente una celda por
ciclo de actualización). El término velocidad de actualización se refiere
no sólo al tiempo que toma actualizar la memoria, sino al número total de
filas que tienen que actulizar la disposición DRAM completa. Por ejemplo,
una velocidad de actualización de 2K indican que necesitan 2,048 filas para
actualizar la disposición; por otro lado, una velocidad 4K indica que se
necesitan 4,096 filas.
Normalmente el controlador de la memoria del sistema inicia la operación
de actualización. Sin embargo, algunos chips pueden "auto actualizarse". Esto
significa que el chip de RAM tiene sus propios circuitos de actualización
y no requieren la intervención del CPU o del controlador de memoria externo.
Los módulos de auto actualización reducen considerablemente el consumo de
energía y con frecuencia se utilizan en computadoras portátiles.
LATENCIA CAS
El título latencia CAS se refiere al número de ciclos de reloj que toma antes de que una columna se pueda dirigir al chip DRAM. La latencia es una medida de retraso por lo que un factor de latencia CAS "CL2" indica un retraso de dos ciclos de reloj y un factor latencia "CL3" indica un retrazo de 3 ciclos de reloj. Cuando apenas salieron al mercado los chips SDRAM, fue difícil producir chips con un factor de latencia CAS tan bajo como CL2. Y aunque algunas especificaciones pedían CL2, muchos módulos funcionaron bien con un factor de latencia CAS de CL3.
DISPERSORES DE CALOR Y DEPÓSITOS DE CALOR
A medida que se hacen más rápidos los componentes de la memoria, los chips se hacen más densos y más circuitos se deben amontonar en tarjetas más pequeñas. La disipación del calor excesivo se vuelve un asunto más importante. Durante varios años hasta la fecha los procesadores han incorporado ventiladores. Los diseños de módulos de memoria utilizan depósitos de calor o dispersores de calor para mantener las temperaturas de operación en un nivel seguro.
VOLTAJES
Los voltajes en los módulos de memoria siguen disminuyendo a medida que
las celdas de memoria en los DRAM están cada vez más juntas y el calor se
vuelve un asunto más importante. La mayoría de los sistemas de computadoras
utilizan para operar a un estándar de 5 voltios. Las computadoras portátiles
fueron las primeras en utilizar chips de 3.3 voltios. Esto no fue sólo como
un problema de calor; debido a que los chips de bajo voltaje utilizan menos
energía, al utilizarlos se hizo más fácil prolongar la vida de la batería.
Ahora, la mayoría de las computadoras de escritorio están estandarizadas en
una memoria de 3.3 voltios también, pero esto se está reemplazando rápidamente
por chips de 2.5 voltios a medida que los productos continúan haciéndose más
pequeños y los componentes quedan cada vez más juntos.
Instalando módulos de memoria
Antes de realizar un cambio o upgrade de memoria, asegúrese de tener lo
siguientes:
ASPECTOS IMPORTANTES QUE SE DEBEN TOMAR EN CUENTA
DAÑO DE ESD
Las descargas electroestáticas (ESD) son unas de las
causas frecuentes de daño en el módulo de memoria. ESD es el resultado del
manejo del módulo sin haber aterrizado primero, disipando de esta forma la
electricidad estática del cuerpo o de la ropa. Si tiene una banda de muñeca
aterrizada, úsela. Si no, antes de tocar los componentes electrónicos, especialmente
el módulo de memoria, asegúrese de tocar primero un objeto metálico aterrizado
sin pintar. Lo más conveniente es tocar el marco metálico dentro de la computadora.
Además, siempre maneje el módulo por las orillas. Si el ESD daña la memoria,
los problemas no se muestran inmediatamente y podría ser difícil diagnosticarlos.
APAGADO
Antes de abrir el chasis, siempre apague la computadora y todos los periféricos
adjuntos, ya que dejar la energía encendida puede causar daño eléctrico permanente
a la computadora y a sus componentes.
INSTALACIÓN DE LA MEMORIA
La gran mayoría de las computadoras hoy en día tienen sockets de memoria
que aceptan los siguientes módulos de memoria de estándar de la industria:
De escritorio, estaciones de trabajo y servidores.
• SIMM de 72 pines.
• DIMM de 168 pines y 184 pines.
• RIMM de 184 pines.
Computadoras portátiles y móviles
• SO DIMM de 72 pines y 144 pines.
Aunque los sockets puedan estar en diferentes lugares o en distintas computadoras,
la instalación es la misma. Consulte el manual del usuario de la computadora
para averiguar si la memoria se encuentra en una tarjeta de expansión o en
la tarjeta madre y si los componentes internos de la computadora se deben
mover para tener acceso.
En las páginas siguientes se encuentran las instrucciones de instalación
para los módulos de memoria enlistados anteriormente. Si la computadora requiere
una memoria de cierta marca o si estas instrucciones no parecen aplicarse
a su situación, llame al grupo de soporte técnico de Kingston Technology.
(Ver números en página 108.)
INSTALACIÓN DE UN SIMM DE 72 PINES
Instalando módulos SIMM de memoria
Debajo, Usted puede ver la fotografía de un módulo de memoria Simm de 30
pines:
Como se puede ver, hay una sacado en el lado izquierdo inferior del módulo entonces se alinea esta sacado para que corresponda con con la ranura de la memoria y presiónelo hasta el fondo de la ranura. No se pueden cometer errores, porque usted no podrá insertar el módulo en forma incorrecta. Entonces simplemente alinee el sacado para que corresponda con la ranura y presiónelo hasta el fondo, entonces active el cierre en ambos lados del módulo de memoria
Instalando módulos de memoria Simm
Aquí hay una fotografía del un módulo de memoria Simm de 72 pines:
De nuevo, en este tipo de módulos de memoria hay una sacado en la parte inferior izquierda entonces simplemente hay que alinear esta sacado para que corresponda con la ranura de la memoria y empujarlo hasta el fondo y entonces activar los cierres a ambos lados del módulo de memoria. No se pueden cometer errores porque no se puede insertar el módulo al revés.
Siga las instrucciones en el manual del propietario
las cuales describen la forma de localizar los sockets de expansión de memoria
de la computadora.
INSTALACIÓN DE UN DIMM DE 168 PINES O 184 PINES
Los módulos de memoria Dimm son algo diferentes de los módulos Simm porque el sacado está ubicada diferente. En vez de una sacado en la esquina hay una sacado mas cerca del centro así como también una sacado central, entonces, la forma en que estos módulos son fabricados permiten solamente ser insertados en su ranura en una sola posición previniendo así cualquier error posible. De nuevo, después de insertar los módulos de memoria debe activar los cierres en ambos lados de la memoria.
Para algunas instalaciones, la memoria DIMM se puede
instalar en cualquier ranura de expansión disponible. Otras instalaciones
pueden requerir que la memoria si instale en una secuencia en particular con
base en la capacidad del módulo. Verifique el manual del propietario para
determinar la secuencia de instalación correcta de su configuración.
INSTALACIÓN DE UN RIMM DE 184 PINES
Los RIMMs se instalan en conductores RIMM.Actualmente hay dos conectores
en la tarjeta de la computadora y cada uno debe contener un RIMM o un C-RIMM
(RIMM de continuidad). Los C-RIMM no contienen dispositivos de memoria. Estos
son módulos de paso económico que proporcionan un canalcontinuo para la señal.
Localice los sockets de expansión de memoria de la
computadora siguiendo las instrucciones del manual del propietario.
EJEMPLOS DE INSTALACIÓN DE MEMORIAS EN COMPUTADORAS
PORTÁTILES
Aunque cada vez más computadoras portátiles aceptan los módulos de memoria
SODIMM estándar, muchos todavía requieren módulos propios que tengan factores
de forma únicos. Ningún estándar dicta el lugar donde se debe instalar la
memoria en la computadora portátil. Debido que las computadoras portátiles
difieren grandemente en la forma que se instala la memoria, para tener una
descripción especifica deberá consultar el manual de la computadora. Este
ejemplo muestra una instalación típica de un SODIMM de 144 pines.