La unidad de almacenamiento tanto en discos como en cintas y en memoria de trabajo

(RAM) es el Byte. Un Byte está constituido por 8 pulsos o señales, llamados bits

(abreviatura de binary digit = dígito binario).

Medición del almacenamiento

Cada símbolo interpretable, que se puede almacenar en la computadora: letras del

alfabeto, signos de puntuación, etc., está formado por un byte.

La capacidad de almacenamiento (fijo o temporal) se mide de acuerdo a la cantidad de

bytes que pueden contener los dispositivos, y suelen utilizarse las siguientes unidades

de medida:

Unidad de medida de

almacenamientoEquivalente a

Byte (B) 8 bits

Kilobyte (KB) 1024 Bytes (= 210) bytes

Megabyte (MB) 1024 Kilobytes (= 220 bytes) (1048576 bytes)

Gigabyte (GB) 1024 Megabytes (= 230 bytes) (1073741824 bytes)

Terabyte (TB) 1024 Gigabytes (= 240 bytes) (1099511627776 bytes)

Petabyte (PB) 1024 Terabytes (= 250 bytes) (1125899906842624 bytes)

Exabyte (EB) 1024 Petaytes (= 260 bytes) (1152921504606846976 bytes)

Zettabyte (ZB) 1024 Exabytes (= 270 bytes) (1180591620717411303424 bytes)

Yottabyte (YB) 1024 Zettabytes (= 280 bytes) (1208925819614629174706176 bytes)

La Memoria de la Computadora

Existen varios tipos de memoria, a saber: a) ROM, b) RAM, y c)

Caché.

Circuitos de memoria:

a) ROM.

b) RAM.

c) Caché.

Los fabricantes de computadoras siempre acompañan el hardware del que nos proveen

con ciertas rutinas de software básicas para comunicación con los dispositivos a bajo

nivel.

Memoria ROM

El Sistema Operativo maneja la comunicación con los dispositivos a través de estas

rutinas. El conjunto de estas rutinas se conoce como el BIOS (Basic Input – Output

System = Sistema Básico de Entrada y Salida), que entra en acción desde el momento

en que se enciende la computadora:

Revisa la presencia y el estado de los dispositivos conectados al sistema.

Revisa la cantidad de memoria disponible.

Transfiere el control al registro de arranque, etc.

Estas rutinas son colocadas por el fabricante en un chip especial de memoria que va

montado sobre la tarjeta madre (Motherboard).

Por lo general el conjunto de estas rutinas no cambia y no debe ser alterado por los

usuarios. Por ello ese chip especial de memoria es de “solo lectura”: Read Only

Memory (ROM) = Memoria de solo lectura.

Hay varios tipos de ROM que pueden ser utilizados en una computadora personal:

PROM

EPROM

Programable Read-Only Memory = Memoria Programable de Solo Lectura.

Se programa utilizando un tipo de dispositivo conocido como Quemador

PROM o Programador PROM, el cual almacena permanentemente las

instrucciones binarias en el chip.

Erasable Programable Read-Only Memory =

Memoria Borrable y Programable de Solo

Lectura. Este tipo de chip puede

reprogramarse. Contiene una ventana de cuarzo

a través de la cuál se exponen los circuitos

interiores del chip. Cuando se aplica luz

ultravioleta a través de la ventana se produce

una reacción química que borra el EPROM.

Para hacer el borrado y la reprogramación se

debe retirar el chip de la computadora.

Tipos de memoria ROM

EEPROM

Electronically Erasable Programable Read-Only Memory = Memoria

Electrónicamente Borrable y Programable de Solo Lectura. Puede reprogramarse sin

ser extraído de la computadora, para lo cual debe utilizarse un software especializado.

Flash ROM

Soluciona el problema de la lentitud de la reprogramación de la memoria: la realiza en

bloques de 512 byte. Esto impide que se puedan reprogramar solo pequeñas porciones

de la ROM, pero debido a la velocidad, no es un problema. Los fabricantes permiten

que se bajen las actualizaciones de las ROM desde Internet.

POST = power-on self test (autocomprobación en la conexión o en el encendido).

¿Cómo pasa el sistema, cuando se enciende, del estado de

letargo al de funcionamiento?

Esto se realiza mediante un proceso llamado POST. La rutina POST es una función del

circuito ROM-BIOS.

En los equipos IBM y compatibles, cuando se aplica voltaje, lo primero que hace es

ejecutar esta rutina, cuyas primeras líneas están almacenadas a partir de la dirección

FFFF0 (hexadecimal).

La primera acción de la rutina POST es realizar la comprobación del sistema, para

verificar que todos los componentes funcionan correctamente:

Se comprueban las funciones de la placa principal, mientras aun no funciona

el video. Si algo no funciona, se emitirán unos bips en el altavoz.

Se inspecciona el sistema buscando a) las direcciones de E/S, b) las líneas

IRQ y c) los canales DMA. Con ello se crea una base de datos ESCD

(Extended System Configuration Data = Datos Extendidos de Configuración

del Sistema) de todos estos recursos. [Las direcciones de E/S son utilizadas

por los dispositivos que necesitan mover datos desde y hacia el dispositivo.

Las líneas IRQ (Interrupt Request) se utilizan para comunicación de algunos

dispositivos con la CPU: cuando necesitan de su atención o para alertarla si

están realizando alguna tarea. El canal DMA (Direct Memory Access) se

diseñó para superar la diferencia de velocidad entre la transferencia de datos

de la memoria y la CPU. Así, algunos dispositivos pueden tener acceso directo

a memoria sin pasar por la CPU (antiguamente más lenta)]

Se realiza una búsqueda de adaptadores de video. A partir de este momento se

mostrará en pantalla un indicador.

¿Qué es el CMOS?

CMOS = Complementary Metal Oxyd Semiconductor (Semiconductor

Complementario de Oxido Metálico)

Utilizado para almacenar la configuración de inicio de una computadora. Es capaz de

almacenar la información durante muchos años con la ayuda de una batería de litio.

Requiere solo la millonésima parte de un amperio para contener datos almacenados.

Algunas veces se le confunde con el BIOS o se les nombra indistintamente.

El intercambio de datos entre la CPU y la memoria RAM es una de las tareas que se

hacen con mayor frecuencia.

Memoria Caché

Dado que la RAM es mucho más lenta que la CPU se ha incorporado a la CPU y a la

Motherboard, un circuito de memoria Caché, la cuál es una memoria de alta velocidad.

Esta es una de las cosas que mejora el desempeño del sistema en general.

La memoria Caché es un circuito de memoria de alta velocidad en el que se almacenan

bloques de instrucciones del programa en ejecución y un bloque de datos del conjunto

de datos que se está utilizando.

Esto bajo el supuesto de que los siguientes datos o instrucciones que se van a ejecutar

están inmediatamente después de los últimos datos o instrucciones utilizados.

Existen dos tipos de memoria caché:

Niveles de Memoria Caché

Caché N1 (de Nivle 1 = L1)

Antiguamente, la memoria caché solo venía en circuitos montados sobre la

motherboard. Actualmente, se puede encontrar memoria caché incorporada dentro del

microprocesador.

La caché que está más cerca del procesador es la de nivel 1.

Caché N2 (de Nivle 2 = L2)

La caché de nivel 2 puede encontrarse en la motherboard, o incluso en un segundo

bloque de caché dentro del procesador.

La memoria caché funciona de la siguiente manera:

Cuando un programa está ejecutándose y la CPU necesita ir a traer datos (o

más instrucciones) a la RAM, primero verifica que los datos estén en la

memoria caché.

Si no los encuentra en la caché, traerá una copia de esos datos de la RAM a la

CPU y también realizará una copia en la memoria caché.

La próxima vez que los necesita, los irá a buscar a la memoria caché, de donde

los podrá extraer más rápidamente.

El último bloque de datos leído desde la RAM también se copia en la memoria

caché. Este bloque es, con mucha probabilidad, el mismo que se necesitará en

la próxima lectura de datos.

Memoria Caché: Funcionamiento

Esquena de utilización de la memoria caché

La memoria que auxilia a la CPU en el procesamiento de los datos se conoce como

memoria RAM (Random Access Memory = Memoria de Acceso Aleatorio).

Se hace referencia a esta memoria como de “acceso aleatorio” debido a su capacidad de

tener acceso a cada byte de forma directa. A diferencia de la memoria ROM, la RAM es

“volátil”, es decir, pierde su contenido una vez se apaga la computadora.

Memoria RAM

Memorias Temporales.

RAM Memorias de acceso aleatorio (Random Access

Memories):

Cualquier localidad de memoria puede ser accesada tan rápido como otra.

Diferente a un dispositivo secuencial.

Memorias temporales. (Dependiente de polarización).

Necesidad de RAM? Circuitos electrónicos de procesamiento

requiere una RAM.

La cantidad de memoria depende de la aplicación.

Control de Temperatura ( Pocos Bytes)

Complejo – Computador (Millones Bytes)

“La capacidad de memoria aumenta cada vez debido a la complejidad de las aplicaciones pero hacer fácil al usuario.”

Tipos de Memoria RAM Dos grandes tipos de Memoria RAM:

ESTATICAS

DINAMICAS.

Ambas son temporales, Cada una de ellas posee ventajas y desventajas.

Memorias Estáticas o SRAM.

Static Memory.

Antigua y simple

La celda o unidad básica de almacenamiento es el FF.

FF transistores MOSFET

•la celda se activa mediante un nivel activo a la entrada superior y los datos se cargan o se leen a través de las líneas laterales.

RAM Las celdas de memoria se agrupan en

filas y columnas para conformar el arreglo básico de la memoria.

Cada una de las filas se habilita de forma simultánea para recibir o cargar los datos del bus de entrada/salida.

OTRAS SRAM SRAM Sincrónica:Este tipo de memoria tiene

una entrada de reloj, la cual le permite operar en sincronía con otros dispositivos. simplifica enormemente el diseño de sistemas de alta prestaciones.

SRAM de Ráfaga:son sincrónicas y se caracterizan por incluir un contador que permite que la memoria genere internamente la dirección a la que debe acceder.accesos hasta cuatro posiciones de memoria con una sola dirección de referencia. (Velocidad)

SRAM Pipeline: las memorias pipeline incluyen un buffer para almacenar la dirección y los datos actuales proporcionados por la memoria, De esta forma, se puede enviar la nueva dirección antes de terminar la lectura, consiguiendo así que la CPU no espere la finalización del acceso a una posición

Memoria RAM dinámica

DRAM (Dinamic Random Access Memory).

Se compone de celdas de memoria construidas con condensadores.

Las celdas de memoria son de fabricación más sencillas en comparación a las celdas a base de transistores

DRAM

La operación de la celda es similar a la de un interruptor

inconveniente que tiene este tipo de memorias consiste en que hay que recargar la información almacenada en las celdas.

Refresco. Circuiteria Adicional.

SRAM & DRAMMemoria Ventajas Desventajas

SRAM La velocidad de acceso es

alta. Para retener los datos solo

necesita estar energizada. Son mas fáciles de

diseñar.

Menor capacidad, debido a

que cada celda de almacenamiento requiere mas transistores. Mayor costo por bit. Mayor consumo de

Potencia.

DRAM Mayor densidad y

capacidad. Menor costo por bit. Menor consumo de

potencia.

La velocidad de acceso es

bajar. Necesita recargar de la

información. almacenada para retenerla. Diseño complejo.

Aplicaciones de las Memorias

Necesidad de Almacena teléfonos electrónicos, televisores, equipos de sonido y los computadores entre otros.

La memoria RAM es uno de los componentes más importantes en un computador. Se utilizan en sistemas microprocesados, y en los

microcontroladores, en sistemas pequeños es de lectura/escritura.

En los computadores se utiliza como memoria de Cache y memoria de vídeo.

Uso de memoria RAM

En los computadores se utiliza como memoria de Cache y memoria de vídeo.

SIMM y DIMM que contienen 8, 16, 32, 64 o 128 MB cada uno

Un tipo de memoria que se utiliza comúnmente en las

computadoras portátiles se llama SO DIMM o DIMM de

delineado pequeño. La principal diferencia entre un SO

DIMM y un DIMM es que el SO DIMM, debido a que su

uso es para computadoras portátiles, es

significativamente más chico que el DIMM estándar. Los

SO DIMMs de 72 pines tienen 32 bits y los de 144

tienen 64 bits de ancho.

SIMMS significa Módulo sencillo de memoria en línea.

Con los SIMMs, los chips de memoria se soldan 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.

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.

Memoria ROM

Almacenamiento de códigos de programas para el momento del arranque de dispositivos que utilizan microprocesadores.

Los Computadores vienen con una memoria ROM, donde se encuentran alojados los programas del BIOS (Basic Input Output System).

Apoyo a los sistemas operativos. DOS

LA ROM BIOS

Funciones matemáticas y Generadores de Señales

Existen memorias que almacenan funciones trigonométricas y hallan el resultado con base en el valor binario introducido en el bus de direcciones.

Memorias Comerciales Capacidad de la Memoria. 4096 X 20 Capacidad de 81,920 bits.

4096 Numero de Palabras

20 Numero de Bits por palabra.

Múltiplos de 1K =1024

Múltiplos de 1M 2 ^20 =1’048.576.

DIP 8k, 16k, 32k, 64k, 128k, o 8M, 16M, 32M, etc.

Memorias funcionalidad.

A0...An (Bus de direcciones):.

D0...Di (Bus de Datos)

CS (Chip Select)

OE (Output Enable)

R/W’ (Read/Write’)

VCC y GND (Alimentación):

MEMORIA SRAM - MCM6264C

Motorola y desarrollada con tecnología CMOS.

8K x 8.

R/W 12 ns

Potencia 100 mW

MEMORIA DRAM – 4116 DRAM de 16K x 1

arreglo de 128 filas y 128 columnas donde cada uno de los bits se ubican con una dirección de 14 bits.

MEMORIAS PROM - 74S473 512 palabras de 8 bits.

MEMORIA EPROM - 27C16B 24 pines tiene una

capacidad de 2048palabras de 8 bits, es decir 2KB.

Las salidas de esta memoria son triestado, lo que permite escribir o leer los datos con el mismo bus de datos.

MEMORIA FLASH - 27F256 La capacidad de esta

memoria es de 32K X 8 y como memoria Flash tiene la característica particular de ser borrada en un tiempo muy corto (1 seg.).

El tiempo de programación por byte es de 100 ms y el tiempo de retención de la información es de aproximadamente 10 años.

Memorias en un Procesador

Arquitectura de una PC

Arquitecturas de Microcomputadores

Arquitectura Von-Neuman Los microcomputadores basados en esta arquitectura se

caracterizan por tener un solo bus para direcciones y datos, es decir, que el mismo bus se emplea para enviar y recibir instrucciones y datos

Arquitectura de Harvard : Esta arquitectura se caracteriza por tener por separado el

bus de datos y el bus de direcciones

Procesadores Digitales

MICROCONTROLADOR