La memoria es la parte de un sistema que almacena datos binarios en grandes cantidades. Las memorias semiconductoras están formadas por matrices de elementos de almacenamiento que pueden ser latches o condensadores.
Matriz de memoria semiconductora básica
Cada elemento de almacenamiento en una memoria puede almacenar un 1 o un 0 y se denomina celda. Las memorias están formadas por matrices de celdas, como se ilustra en la Figura, en la que se utilizan 64 celdas a modo de ejemplo. Cada bloque de la matriz de memoria representa una celda de almacenamiento y su situación se puede especificar mediante una fila y una columna.
La matriz de 64 celdas se puede organizar de muchas maneras en función de las unidades de datos. LaFigura (a) muestra una matriz de 8 × 8, que se puede entender como una memoria de 64 bits o como una memoria de 8 bytes. La parte (b) nos muestra una matriz de 16 × 4, que es una memoria de 16 nibbles y la parte (c) presenta una matriz de 64 × 1 que es una memoria de 64 bits. Una memoria se identifica mediante el número de palabras que puede almacenar, multiplicado por el tamaño de la palabra. Por ejemplo, una memoria de 16k × 8 puede almacenar 16.384 palabras de ocho bits. La incoherencia en la expresión anterior es común en la terminología de las memorias. En realidad, el número de palabras es siempre una potencia de2 que, en este caso, es 214 = 16.384. Sin embargo, es una práctica común expresar cada número redondeado al millar más próximo, en este caso 16k.
Dirección y capacidad de las memorias
La posición de una unidad de datos en una matriz de memoria se denomina dirección. Por ejemplo, en la Figura 10.2(a), la dirección de un bit en la matriz de dos dimensiones se especifica mediante la fila y columna en que está, tal como se muestra. En la Figura 10.2(b), la dirección de un byte se especifica únicamente mediante la fila. Como puede ver, la dirección depende de cómo se organice la memoria en unidades de datos.
Las computadoras personales disponen de memorias organizadas en bytes. Esto significa que el grupo más pequeño de bits que se puede direccionar es ocho.
Las memorias RAM y ROM
Las dos principales categorías de memorias semiconductoras son las memorias RAM y ROM. La memoria RAM (Random-Access Memory, memoria de acceso aleatorio) es un tipo de memoria en la que se tarda lo mismo en acceder a cualquier dirección de memoria y éstas se pueden seleccionar en cualquier orden, tanto en una operación de lectura como de escritura. Todas las RAM poseen la capacidad de lectura y escritura.
Debido a que las memorias RAM pierden los datos almacenados cuando se desconecta la alimentación, reciben el nombre de memorias volátiles.
La memoria ROM (Read-Only Memory, memoria de sólo lectura) es un tipo de memoria en la que los datos se almacenan de forma permanente o semipermanente. Los datos se pueden leer de una ROM, pero no existe la operación de escritura como en las RAM. La ROM, al igual que la RAM, es una memoria de acceso aleatorio pero, tradicionalmente, el término RAM se reserva para las memorias de acceso aleatorio de lectura/escritura. En este capítulo veremos varios tipos de memorias RAM y ROM. Debido a que las ROM mantienenlos datos almacenados incluso si se desconecta la alimentación, reciben el nombre de memorias no Volátiles.
MEMORIAS DE ACCESO ALEATORIO (RAM)
Las RAM son memorias de lectura-escritura en las que los datos se pueden escribir o leer en cualquier dirección seleccionada en cualquier secuencia. Cuando se escriben los datos en una determinada dirección de la RAM, los datos almacenados previamente son reemplazados por la nueva unidad de datos.
Cuando una unidad de datos se lee de una determinada dirección de la RAM, los datos de esa dirección permanecen almacenados y no son borrados por la operación de lectura. Esta operación no destructiva de lectura se puede entender como una copia del contenido de una dirección, dejando dicho contenido intacto. La RAM se utiliza habitualmente para almacenamiento de datos a corto plazo, ya que no puede conservar los datos almacenados cuando se desconecta la alimentación.
La familia de memorias RAM
Las dos categorías de memorias RAM son la RAM estática (SRAM) y la RAM dinámica (DRAM). Las RAM estáticas utilizan generalmente latches como elementos de almacenamiento y, por tanto, pueden almacenar datos de forma indefinida siempre que se aplique una alimentación continua. Las RAM dinámicas utilizan condensadores como elemento de almacenamiento y no pueden mantener los datos mucho tiempo sin recargar los condensadores mediante el proceso de refresco. Tanto las SRAM como las DRAM perderán los datos cuando se elimine la alimentación continua, por lo que se clasifican como memorias volátiles.
Los datos pueden leerse mucho más rápidamente en una SRAM que en una DRAM. Sin embargo, las DRAM pueden almacenar muchos más datos que las SRAM para un tamaño físico y coste dados, ya que la celda de las DRAM es mucho más sencilla y se pueden incluir muchas más celdas en un área determinada que en una memoria SRAM.
Los tipos básicos de memorias SRAM son las memorias SRAM asíncronas y las SRAM síncronas de ráfaga.
Los tipos básicos de DRAM son la DRAM con modo página rápido (Fast Page Mode, FPM DRAM), la DRAM con salida de datos extendida (Extended Data Output, EDO DRAM), la DRAM con salida de datos extendida en ráfaga (Burst Extended Data Output, BEDO DRAM) y la DRAM síncrona (Synchronous,SDRAM).
MEMORIAS DE SÓLO LECTURA (ROM)
Una ROM mantiene de forma permanente o semipermanente los datos almacenados, que pueden ser leídos de la memoria pero, o no se pueden cambiar en absoluto, o se requiere un equipo especial para ello. Una ROM almacena datos que se utilizan repetidamente en las aplicaciones, tales como tablas, conversiones o instrucciones programadas para la inicialización y el funcionamiento de un sistema. Las ROM mantienen los datos almacenados cuando se desconecta la alimentación y son, por tanto, memorias no volátiles.
Fuente: Fundamentos De Sistemas Digitales-Floyd 9a Edición.