HARDWARE MEMÒRIES RAM I ROM

TIPUS DE MEMÒRIES: RAM I ROM 1.MEMÒRIA RAM Sigles de Random Access Memory, un tipus de memòria a la qual es pot accedir de forma aleatòria; és a dir, es pot accedir a qualsevol byte de la memòria sense passar pels bytes precedents. RAM és el tipus més comú de memòria en les computadores i en altres dispositius, tals com les impressores. Hi ha dos tipus bàsics de RAM: • DRAM (Dynamic RAM), RAM dinàmica. • SRAM (Stàtic RAM), RAM estàtica. Els dos tipus difereixen en la tecnologia que utilitzen per a emmagatzemar les dades. La RAM dinàmica necessita ser refrescada cents de vegades per segon, mentre que la RAM estàtica no necessita ser refrescada tan freqüentment, el que la fa més ràpida, però també més cara que la RAM dinàmica. Ambdós tipus són volàtils, el que significa que poden perdre el seu contingut quan es desconnecta l'alimentació. En el llenguatge comú, el terme RAM és sinònim de memòria principal, la memòria disponible per a programes. En contrast, ROM (Read Only Memory) es refereix a la memòria especial generalment utilitzada per a emmagatzemar programes que realitzen tasques d'arrencada de la màquina i de diagnòstics. La majoria dels computadors personals tenen una petita quantitat de ROM (alguns Kbytes). De fet, ambdós tipus de memòria ( ROM i RAM ) permeten accés aleatori. No obstant això, per a ser precisos, cal referir−se a la memòria RAM com memòria de lectura i escriptura, i a la memòria ROM com memòria de només lectura. Es parla de RAM com memòria volàtil, mentre que ROM és memòria no−volàtil. La majoria dels computadors personals contenen una petita quantitat de ROM que emmagatzema programes crítics tals com aquells que permeten arrencar la màquina (BIOS CMOS). A més, les ROMs són utilitzades de forma generalitzada en calculadores i dispositius perifèrics tals com impressores làser, que les seves fonts estan emmagatzemades en ROMs. TIPUS DE MEMÒRIA RAM • DRAM (Dynamic RAM) • VRAM (Vídeo RAM) • SRAM (Static RAM) • FPM (Fast Page Mode) • EDO (Extended Data Output) • BEDO (Burst EDO) • SDRAM (Synchronous DRAM) • DDR SDRAM o SDRAM II (Double Data Rate SDRAM) • PB SRAM (Pipeline Burst SRAM) 1

• RAMBUS • ENCAPSULATS • SIMM (Single In line Memory Module) • DIMM (Dual In line Memory Module) • DIP (Dual In line Package) • Memòria Caché o RAM Caché • RAM Disk VRAM Sigles de Vídeo RAM, una memòria de propòsit especial utilitzada pels adaptadors de vídeo. A diferència de la convencional memòria RAM, la VRAM pot ser accedida per dos dispositius diferents de forma simultània. Això permet que un monitor pugui accedir a la VRAM per a les actualitzacions de la pantalla al mateix temps que un processador gràfic subministra noves dades. VRAM permet millors rendiments gràfics encara que és més cara que una RAM normal. SIMM Sigles de Single In line Memory Module, un tipus d'encapsulat que consisteix en una petita placa de circuit imprès que emmagatzema xips de memòria, i que s'insereix en un sòcol SIMM en la placa mare o en la placa de memòria. Els SIMMs són més fàcils d'instal·lar que els antics xips de memòria individuals, i a diferència d'ells són mesurats en bytes en lloc de bits. El primer format que es va fer popular en els computadors personals tenia 3.5" de llarg i utilitzava un connector de 32 pins. Un format més llarg de 4.25", que utilitza 72 contactes i pot emmagatzemar fins a 64 megaoctets de RAM és actualment el més freqüent. Un PC utilitza tant memòria de nou bits (vuit bits i un bit de paritat, en 9 xips de memòria RAM dinàmica) com memòria de vuit bits sense paritat. En el primer cas els vuit primers són per a dades i el novè és per a la revisió mèdica de paritat. DIMM Sigles de Dual In line Memory Module, un tipus d'encapsulat, consistent en una petita placa de circuit imprès que emmagatzema xips de memòria, que s'insereix en un sòcol DIMM en la placa mare i utilitza generalment un connector de 168 contactes. DIP Sigles de Dual In line Package, un tipus d'encapsulat consistent a emmagatzemar un xip de memòria en una caixa rectangular amb dues files de pins de connexió en cada costat. RAM Disk Es refereix a la RAM que ha estat configurada per a simular un disc dur. Es pot accedir als fitxers d'un RAM disk de la mateixa forma en la qual s'accedeixen als d'un disc dur. No obstant això, els RAM disk són aproximadament milers de vegades més ràpids que els discos durs, i són particularment útils per a aplicacions que precisen de freqüents accessos a disc. Atès que estan constituïts per RAM normal. els RAM disk perden el seu contingut una vegada que la computadora és apagada. Per a utilitzar els RAM disk es precisa copiar els fitxers des d'un disc dur real a l'inici de la sessió i copiar−los de nou al disc dur abans d'apagar la màquina. Observeu que en el cas de fallada d'alimentació elèctrica, es perdran les dades que hi hauria en el RAM disk. El sistema operatiu DOS permet convertir la memòria estesa en un RAM Disk per mitjà del comandament VDISK, sigles de Virtual DISK, un altre nom dels RAM Disks.

2

Memòria Caché o RAM Caché Una memòria caché és un sistema especial d'emmagatzematge d'alta velocitat. Pot ser tant un àrea reservada de la memòria principal com un dispositiu d'emmagatzematge d'alta velocitat independent. Hi ha dos tipus de caché freqüentment utilitzats en les computadores personals: memòria caché i caché de disc. Una memòria caché, nomenada també, de vegades, emmagatzematge caché o RAM caché, és una part de memòria RAM estàtica d'alta velocitat (SRAM) més que la lenta i barata RAM dinàmica (DRAM) utilitzada com memòria principal. La memòria caché és efectiva atès que els programes accedeixen una vegada i una altra a les mateixes dades o instruccions. Guardant aquesta informació en SRAM, la computadora evita accedir a la lenta DRAM. Quan una dada és trobada en la caché, es diu que s'ha produït un impacte (hit), sent una caché jutjada per la seva taxa d'impactes (hit rate). Els sistemes de memòria caché utilitzen una tecnologia coneguda per caché intel·ligent en el qual el sistema pot reconèixer certs tipus de dades utilitzades freqüentment. Les estratègies per a determinar quina informació deu ser posada en la caché constitueixen un dels problemes més interessants en la ciència de les computadores. Algunes memòries caché estan construïdes en l'arquitectura dels microprocessadors. Per exemple, el processador Pentium II té una caché L2 de 512 Kbytes. El caché de disc treballa sobre els mateixos principis que la memòria caché, però en lloc d'utilitzar SRAM d'alta velocitat, utilitza la convencional memòria principal. Les dades més recents del disc dur als quals s'ha accedit (així com els sectors adjacents) s'emmagatzemen en un buffer de memòria. Quan el programa necessita accedir a dades del disc, el primer que comprova és la caché del disc per a veure si les dades ja estan aquí. La caché de disc pot millorar dràsticament el rendiment de les aplicacions, atès que accedir a un byte de dades en RAM pot ser milers de vegades més ràpid que accedir a un byte del disc dur. SRAM Sigles de Static Random Access Memory, és un tipus de memòria que és més ràpida i fiable que la més comuna DRAM (Dynamic RAM). El terme estàtica ve derivat del fet que necessita ser refrescada menys vegades que la RAM dinàmica. Els xips de RAM estàtica tenen temps d'accés de l'ordre de 10 a 30 nanosegons, mentre que les RAM dinàmiques estan per sobre de 30, i les memòries bipolars i ECL es troben per sota de 10 nanosegons. Un bit de RAM estàtica es construeix amb un −−− com circuit flip−flop que permet que el corrent flueixi d'un costat a un altre basant−se en com dels dos transistors és activat. Les RAM estàtiques no precisen de circuits de refresc com succeeix amb les RAMs dinàmiques, però precisen més espai i utilitzen mes energia. La SRAM, degut a la seva alta velocitat, és utilitzada com memòria caché. DRAM Sigles de Dynamic RAM, un tipus de memòria de gran capacitat però que precisa ser constantment refrescada (re−energitzada) o pot pèrdre el seu contingut. Generalment utilitza un transistor i un condensador per a representar un bit Els condensadors han de ser energitzats cents de vegades per segon per a mantenir les càrregues. A diferència dels xips firmware (ROMs, PROMs, etc.) les dues principals variacions de RAM (dinàmica i estàtica) perden el seu contingut quan es desconnecten de l'alimentació. Contrasta amb la RAM estàtica. Algunes vegades en els anuncis de memòries, la RAM dinàmica s'indica equivocadament com un tipus d'encapsulat; per exemple "es venen DRAMs, SIMMs i SIP", quan hauria de dir−se "DIPs, SIMMs i SIPs" els tres tipus d'encapsulat típics per a emmagatzemar xips de RAM dinàmica. També algunes vegades el terme RAM (Random Access Memory) és utilitzat per a referir−se a la DRAM i distingir−la de la RAM estàtica (SRAM) que és més ràpida i més estable que la RAM dinàmica, però que requereix més energia i és més cara.

3

SDRAM Sigles de Synchronous DRAM, DRAM sincronitzada, un tipus de memòria RAM dinàmica que és gairebé un 20% més ràpida que la RAM EDO. SDRAM entrellaça dues o més matrius de memòria interna de tal forma que mentre que s'està accedint a una matriu, la següent s'està preparant per a l'accés. SDRAM−II és tecnologia SDRAM més ràpida esperada per a 1998. També conegut com DDR DRAM o DDR SDRAM (Double Data Rate DRAM o SDRAM), permet llegir i escriure dades a dues vegades la velocitat bus. FPM Sigles de Fast Page Mode, memòria en mode paginat, el disseny més comú de xips de RAM dinàmica. L'accés als bits de memòria es realitza per mitjà de coordenades, fila i columna. Abans de la manera paginat, era llegit prement la fila i la columna de les línies seleccionades. Amb la manera pàgina, la fila se selecciona sol una vegada per a totes les columnes (bits) dintre de la fila, donant com resultat un ràpid accés. La memòria en manera paginat també és nomenada memòria de mode Fast Page o memòria FPM, FPM RAM, FPM DRAM. El terme "fast" va ser afegit quan els xips més nous van començar a córrer a 100 nanosegons i fins i tot més. EDO Sigles d'Extended Data Output, un tipus de xip de RAM dinàmica que millora el rendiment de la manera de memòria Fast Page al voltant d'un 10%. AL ser un subconjunt de Fast Page, pot ser substituïda per xips de manera Fast Page. No obstant això, si el controlador de memòria no està dissenyat per als més ràpids xips EDO, el rendiment serà el mateix que en la manera Fast Page. EDO elimina els estats d'espera mantenint actiu el buffer de sortida fins a que comença el pròxim cicle. BEDO (Burst EDO) és un tipus més ràpid d'EDO que millora la velocitat utilitzant un comptador d'adreça per a les següents adreces i un estat 'pipeline' que solapa les operacions. PB SRAM Sigles de Pipeline Burst SRAM. Es diu 'pipeline' a una categoria de tècniques que proporcionen un procés simultani, o en paral·lel dintre de la computadora, i es refereix a les operacions de solapament movent dades o instruccions en una 'tuberia' conceptual amb totes les fases del 'pipe' processant simultàniament. Per exemple, mentre una instrucció s'està executant, la computadora està descodificant la següent instrucció. En processadors vectorials, poden processar−se simultàniament diversos passos d'operacions de coma flotant. La PB SRAM treballa d'aquesta forma i es mou en velocitats d'entre 4 i 8 nanosegons. La memòria RAM (Random Access Memory), és un component electrònic que s'encarrega d'emmagatzemar temporalment les dades fins a que decidim emmagatzemar−les definitivament en un mitjà físic (Disquet, disc dur...) El seu aspecte físic és el d'una plaqueta de circuit imprès nomenada normalment mòdul de memòria. Existeixen dos tipus de mòduls:

4

• SIMM: (Single in−Line Memory Moduli), o mòdul de memòria de connexió simple que duu els xips necessaris per a ampliar o dotar de memòria a un PC • DIMM: (Dual In−Line Memory Moduli), o mòdul de connexió dual, major que un SIMM físicament i en capacitat. Un DIMM de 168 contactes equival a dos SIMM de 72. La capacitat d'un SIMM pot variar desde 4,8 o 16Mb mentre que la capacitat d'un DIMM pot variar des dels 32, 64 o 128Mb des d'ara. Observa la imatge de la dreta per a diferenciar els diferents tipus de memòria i el seu aspecte. Observeu la imtage de la dreta per a diferenciar els diferents tipus de memòria i el seu aspecte. Així doncs, podríem donar les següents equivalències: • 1 DIMM de 168 contactes equival a 2 SIMM de 72 contactes i a 8 SIMM de 32 contactes. • 2 SIMM de 72 contactes equival a 4 SIMM de 32 contactes. Taula de característiques de les memòries:

EDO RAM

DRAM

SDRAM

RDRAM

SRAM ROM PROM

EPROM EEPROM

Tecnologia que permet a la memòria Extended Data Out Random Access (Memòria DRAM retallar el camí de d' accés aleatori amb sortida de dades extensa) transferència de dades entre la memòria i la CPU. Sistema comú en els PC's. Requereix un refresc continu i es Dinamic Random Access Memory (Memòria més barat que la memòria estàtica, dinàmica de accés aleatori) però d' accés mes lent. Es la mes utilitzada. Tecnologia DRAM que utilitza un Synchronus Dinamic Random Access Memory rellotge per a sincronitzar l' entrada (Memòria dinàmica de paginació d' accés y sortida de dades en la memòria d' aleatori. un xip. Memòria DRAM d' alta velocitat Rambus DRAM, (Memòria dinàmica d' accés desenvolupada per a funcionar amb aleatori per a tecnologia Rambus futures generacions de processadors amb velocitats d' 1 Gb/s Memòria RAM molt ràpida que no Static Random Access Memory (Memòria necessita refresc. Es molt cara y per estàtica d' accés aleatori. això poc utilitzada. Read Only Memory (Memòria de només Permet la lectura però no la lectura) gravació. Permet una única programació. Una Programable Read Only Memory (Memòria vegada feta, aquesta memòria programable de només lectura). equival a una ROM. Memòria ROM que el usuari pot Erasable Programable Read Only Memory reprogramar electrònicament con un (Memòria de només lectura programable i programador PROM. S' esborra esborrable). exposant−la a raigs ultravioletes. Electrically Erasable PROM (Memòria de El seu contingut pot alterar−se 5

només lectura programable i esborrable elèctricament.

mitjançant senyals elèctriques sense necessitat de programadors o esborradors.

2.MEMÒRIA ROM Memòria de Lectura Solament (Read Only Memory o ROM) Read Only Memory, o millor coneguda com ROM, és el tipus de memòria en la qual pot ser escrita en ella una vegada, i després només es pot llegir. El benefici d'aquest tipus de memòria és que la informació pot ser accedida amb molta rapidesa, ja que no requereix ser recarregada degut al fet que la informació que es troba guardada en aquesta es de forma permanent, però el desavantatge es que aquesta informació no pot ser canviada o és molt difícil de canviar després de ser escrita. La memòria ROM reté la seva informació fins i tot després que se li llevi l'energia. Aquesta memòria és útil per a guardar informació que no canvia, però és accedida amb freqüència. En computadores antigues (ja per aquesta data una computadora amb mes de 8 anys és una relíquia!), la BIOS (Basic Input/Output System) era guardada en xips de ROM, per tant va rebre el nom de ROM BIOS. Algunes maquines fins i tot tenien els seus sistemes operatius complets en memòria ROM (tals com el ROM Bàsic). La BIOS és crítica per a l'operació d'una computadora, i és molt important que aquesta romangui segura i accessible. El desavantatge del ROM BIOS era que no podia ser actualitzada amb facilitat, i que un no podia guardar informació de manera dinàmica. Per a permetre l'emmagatzematge de variables creades per l'usuari, tal com paràmetres de disc dur, data i hora, un xip de RAM convencional s'utilitzava en conjunt amb el xip de ROM BIOS, que era conegut com el CMOS. El xip de CMOS (Completar Metall Oxide Semiconductor) era bàsicament un xip de RAM que era utilitzat per a guardar variables creades per l'usuari i de mantenir informació de data. Una petita bateria en la targeta mare era la que alimentava l'energia al CMOS quan el sistema estava apagat, de manera que aquesta guardés correctament la informació continguda en ella. Programable ROM (PROM) Només una gran diferència entre PROMs i ROMs, i és que mentre els ROMs van ser produïts amb informació ja escrita en els xips, un PROM inicia la seva vida com una fulla en blanc, sense cap informació escrita en ell. Aquests xips en blanc són cremats després amb la informació desitjada utilitzant una eina especial per a programar ROM (també conegut millor com un cremador de ROM). Erasable/Programable PROMs (EPROM) Els PROMs van representar un gran avenç sobre ROMs convencionals, però això encara no era suficient. Mentre que la tecnologia PROM va facilitar canvis i correccions en la programació dels xips, encara es necessitava canviar el vell xip si es volia fer una actualització al PROM. Això requeria d'una eina especial per a extreure el xip, i d'una mà ferma per a poder remoure'l sense fer−li mal al contenidor. L'altra millora va venir en forma del EPROM (Erasable/Programable Read Only Memory.) els EPROMs eren produïts exactament com un PROM convencional, començant la seva vida com un xip en blanc, i que era després programat amb una eina especial de programació. Però a diferència de PROMs convencionals, exposant aquests xips a llum ultraviolada pot esborrar un EPROM perquè pugui ser reprogramat. Encara 6

existia la necessitat de remoure físicament el xip per a poder reemplaçar−lo, així que el perill de causar mal físic al contenidor estava encara present. EEPROMs i FlashRAM L'evolució següent en els ROMs va venir en la forma de la Electrically Erasable/Programable Read Only Memory (EEPROM.) A diferència dels EPROMs, que per a esborrar−los hi havia que exposar−los a la llum ultraviolada, EEPROMs poden ser elèctricament esborrats sense la necessitat de treure el xip de la targeta i encara podia retenir la seva informació sense haver de ser alimentat constantment per energia. Totes les BIOS de les computadores recents estan guardades en una variació d'aquest tipus de xip EEPROM, que és comunament conegut com un FlashRAM. Aquest xip pot ser reprogramat per mitjà d'un programa especial denominat flash, el qual pot ser utilitzat per a esborrar la informació existent en el xip, per a ser reemplaçada amb nova informació. FlashRAM ofereix als manufacturers una manera molt econòmica i fàcil d'actualitzar els seus productes sense haver de produir noves parts. Tot el que els manufacturers de targetes mares és escriure el codi nou, embolicar−lo en un programa que faci flash, i posar−lo en disponibilitat per a descàrrega. Existeixen dos desavantatges grans amb el FlashRAM; el primer és que existeix una possibilitat que una sobrecàrrega pugui accidentalment esborrar els xips. Simplement removent la targeta de memòria abans d'encendre i apagar l'aparell pot prevenir accidents, però en la majoria dels casos el manufacturer ja ha pres certs passos a mantenir la memòria segura, perquè l'usuari no hagi de preocupar−se que s'esborri accidentalment. La segona és que el FlashRAM és mes car de produir, i fins a ara la demanda és major que l'oferta. FlashRAM és l'equivalent més proper que tenim per a un mitjà de gravar informació de manera regrabable per a reemplaçar el xip de RAM convencional amb una bateria de suport. Aquesta era la solució perfecta ja que no solament es podia mantenir el programa de la BIOS dintre del xip, sinó que també podia guardar els paràmetres dels discs durs i les opcions de l'usuari, assegurant que la computadora sempre tingui la informació requerida per a arrencar i operar. Mentre, la computadora encara té una bateria, però la utilitza solament per a donar−li energia al xip RTC (Real Estafi Clock), de manera que si es descarrega la bateria, l'única informació que es perd és l'hora i data, la qual no és crítica a l'operació del sistema, i que fàcilment pot ser reprogramada fins a que pugui ser instal·lada una bateria nova. Bibliografia Webs visitades: • http://www.hardware12v.com • http://www.lycos.es • http://www.conozcasuhardware.com Més informació en: • Microsoft Enciclopèdia Encarta 2004

7