Unidad de memoria (principal y auxiliar)

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INTRODUCCION De forma general, y desde el punto de vista de la arquitectura de computadores, los principales componentes de un computador son: memoria, dispositivos de entrada/salida, bus del sistema y la unidad central de procesamiento. Lo que nos interesa es la memoria, la cual puede clasificarse según su ubicación en memoria de CPU, y las que nos interesan memoria interna y memoria externa. Si destapamos un computador podemos observar, entre otras cosas, el microprocesador (CPU), los DIMS de memoria RAM y el disco duro. Cada uno de estos componentes corresponde a una de las clasificaciones hechas anteriormente: memoria de CPU, memoria principal y memoria auxiliar. Cabe anotar que la memoria auxiliar es la que proporciona almacenamiento de respaldo, por lo que en esta encontraremos varios dispositivos, que se podrán observar en el desarrollo de esta breve investigación. Finalmente el propósito de este trabajo es especificar las funciones de memoria PRICIPAL y memoria AUXILIAR.

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INTRODUCCION

De forma general, y desde el punto de vista de la arquitectura de

computadores, los principales componentes de un computador son:

memoria, dispositivos de entrada/salida, bus del sistema y la unidad

central de procesamiento. Lo que nos interesa es la memoria, la cual

puede clasificarse según su ubicación en memoria de CPU, y las que

nos interesan memoria interna y memoria externa.

Si destapamos un computador podemos observar, entre otras cosas,

el microprocesador (CPU), los DIMS de memoria RAM y el disco duro.

Cada uno de estos componentes corresponde a una de las

clasificaciones hechas anteriormente: memoria de CPU, memoria

principal y memoria auxiliar. Cabe anotar que la memoria auxiliar es la

que proporciona almacenamiento de respaldo, por lo que en esta

encontraremos varios dispositivos, que se podrán observar en el

desarrollo de esta breve investigación.

Finalmente el propósito de este trabajo es especificar las funciones de

memoria PRICIPAL y memoria AUXILIAR.

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Organización de la Memoria

La unidad de memoria es un componente esencial en cualquier

computadora digital, porque almacena programas y datos.

La capacidad total de memoria de una computadora puede

considerarse como una jerarquía de componentes que consiste de

todos los sistemas de almacenamiento que se emplean.

LA MEMORIA PRINCIPAL O RAM

Acrónimo de Random Access Memory, (Memoria de Acceso Aleatorio)

es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el

momento presente. Se llama de acceso aleatorio porque

el procesador accede a la información que está en la memoria en

cualquier punto sin tener que acceder a la información anterior y

posterior. Es la memoria que se actualiza constantemente mientras el

ordenador está en uso y que pierde sus datos cuando el ordenador se

apaga.

Cuando las aplicaciones se ejecutan, primeramente deben ser

cargadas en memoria RAM. El procesador entonces efectúa accesos

a dicha memoria para cargar instrucciones y enviar o recoger datos.

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Reducir el tiempo necesario para acceder a la memoria, ayuda a

mejorar las prestaciones del sistema.

Características;

Unidad de memoria que se comunica directamente con la CPU.

Almacena solo los programas y datos que necesita en ese momento el

procesador.

Es relativamente rápida.

Se comunica directamente con los dispositivos de memoria auxiliar,

mediante un procesador de E/S.

Se comunica directamente con la memoria caché.

n líneas de entrada de datos: proporcionan la información que se va

almacenar en la memoria.

n líneas de salida de datos: proporcionan la información que sale de

la memoria.

k líneas de direccionamiento: proporcionan un número binario que k

bits que especifica una palabra particular elegida entre las 2k palabras

disponibles dentro de la memoria.

líneas de control: lectura, escritura

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La RAM tiene dos modos de operación posibles:

RAM estática: flips-flops internos que almacenan información binaria.

La información almacenada es válida mientras la unidad está

encendida.

RAM dinámica: conjunto de pequeños condensadores que pueden

estar cargados o descargados. Debe refrescarse cada pocos

milisegundos para impedir la pérdida de información. Tienen mayor

capacidad que las estáticas.

Una parte más pequeña de la memoria principal es ROM.

Memoria de sólo lectura (Read Only Memory) son utilizadas como

medio de almacenamiento de datos en las computadoras. En ella

no se puede escribir y conserva intacta la información almacenada,

incluso en el caso de que se interrumpa la corriente

Características;

Reside en la distribución de programas que estén estrechamente

ligados al soporte físico de la computadora, y que seguramente no

necesita actualización.

La ROM suele almacenar la configuración del sistema o el programa

de arranque de la computadora.

memora no volátil.

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El software de la ROM se divide en dos partes

a)Rutina de arranque:

Se encarga de determinar cuál es el hardware que está presente.lee

un registro de arranque duro o de otra unidad (como CD, USB, etc),

donde hay un programa que carga el sistema operativo a la RAM. A

continuación cede el control a dicho sistema operativo y el ordenador

queda listo para trabajar.

b)Rutina BIOS. Sistema básico de entrada salida (Basic input

output system): permanece activa mientras se está usando laPC.

Permite la activación de los periféricos de entrada/salida.

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MEMORIA AUXILIAR O SECUNDARIA

Son los dispositivos que proporcionan almacenamiento de respaldo.

Almacenan la información que en ese momento no utiliza la CPU,

como programas del sistema, grandes archivos de datos, etc., que se

trasladan a la memoria principal cuando se los necesita y que son

enviados de vuelta a la memoria auxiliar cuando ya no se necesitan en

la memoria principal.

La transferencia de la memoria auxiliar a la principal, por lo general se

realiza mediante el acceso directo a memoria de grandes bloques de

datos.

CARACTERISTICAS;

Tiene gran capacidad de almacenamiento.

Es relativamente barata.

Tiene baja velocidad de acceso.

No se comunica directamente con la CPU.

Dispositivos de Memoria Auxiliar

Las características importantes de cualquier dispositivo de memoria

auxiliar son:

Modo de acceso

Secuencial o Aleatorio

Tiempo de acceso

Tiempo promedio requerido para llegar a una localidad de

Almacenamiento en la memoria y obtener su contenido.

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Velocidad de transferencia

Cantidad de caracteres o palabras por segundo que puede transferir el

dispositivo, después que se ha colocado en el inicio del registro.

Capacidad

Costo

La memoria auxiliar se organiza en registros o bloques.

Registro: cantidad específica de caracteres o palabras. Siempre se

hace la lectura o escritura de registros completos.

Ejemplos

CINTAS MAGNETICAS (PRIMER TIPO DE MEMORIA SECUNDARIA)

discos magnéticos (el disco duro)

diskettes (ACTUALMENTE EN DESUSO)

las unidades ópticas como los CDs o DVDs,

memorias FLASH, USB o PEN DRIVE

Cintas Magnéticas

Fue el primer tipo de memoria secundaria.

La cinta se va desenrollando del carrete de alimentación y se va

enrollando en el de la bobina, pasando por una cabeza de grabación.

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Variando la corriente en la cabeza de grabación, la computadora

escribe información en la cinta, en forma de pequeños puntos

magnetizados.

Cada columna contiene un byte de información y un bit de paridad.

Son dispositivos de acceso secuencial.

Discos Magnéticos

Plato circular construido de metal o plástico cubierto con material

magnetizado.

Se pueden usar ambos lados del disco.

Pueden apilarse varios discos en un eje con cabezas de lectura-

escritura disponibles para cada superficie.

Todos los discos giran juntos a alta velocidad.

Los bits se almacenan en la superficie magnetizada en puntos a lo

largo de círculos concéntricos llamados pistas.

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A la posición radial de las cabezas (distancia desde el eje) se le llama

cilindro.

Las pistas se dividen en secciones llamadas sectores.

Un sector consta de un cierto número de bytes, por lo general 512.

La cantidad mínima que puede transferirse es un sector.

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Tecnología óptica

existen diversos formatos: CD-ROM (discos compactos no

escribibles), CD-R (discos compactos escribibles, generalmente de

700MB), CD-RW (discos compactos re-escribibles), DVDs (de mayor

capacidad que los CDs), HD-DVD y Blu-Ray (de mayor capacidad que

los DVDs).

Memoria flash USB o Pen Drive

Chip de memoria que mantiene su contenido sin energía, pero que

debe borrarse en bloques fijos, en lugar de bytes solos. El término fue

acuñado por Toshiba, por su capacidad para borrarse “en un flash”

(instante). Derivados de EEPROM, los chips flash son menos costosos

y proporcionan mayores densidades de bits. Además, el flash se está

convirtiendo en una alternativa para los EPROM porque pueden

actualizarse fácilmente.

Flash, como tipo de EEPROM que es, contiene una matriz de celdas

con un transistor evolucionado con dos puertas en cada intersección.

Tradicionalmente sólo almacenan un bit de información. Las nuevas

memorias flash, llamadas también dispositivos de celdas multi-nivel,

pueden almacenar más de un bit por celda variando el número de

electrones que almacenan.

Memoria flash de tipo NOR

En las memorias flash de tipo NOR, cuando los electrones se

encuentran en FG, modifican (prácticamente anulan) el campo

eléctrico que generaría CG en caso de estar activo. De esta forma,

dependiendo de si la celda está a 1 ó a 0, el campo eléctrico de la

celda existe o no. Entonces, cuando se lee la celda poniendo un

determinado voltaje en CG, la corriente eléctrica fluye o no en función

del voltaje almacenado en la celda. La presencia/ausencia de corriente

se detecta e interpreta como un 1 ó un 0, reproduciendo así el dato

almacenado. En los dispositivos de celda multi-nivel, se detecta la

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intensidad de la corriente para controlar el número de electrones

almacenados en FG e interpretarlos adecuadamente.

Memorias flash de tipo NAND

Las memorias flash basadas en puertas lógicas NAND funcionan de

forma ligeramente diferente: usan un túnel de inyección para la

escritura y para el borrado un túnel de „soltado‟. Las memorias

basadas en NAND tienen, además de la evidente base en otro tipo de

puertas, un coste bastante inferior, unas diez veces de más resistencia

a las operaciones pero sólo permiten acceso secuencial (más

orientado a dispositivos de almacenamiento masivo), frente a las

memorias flash basadas en NOR que permiten lectura de acceso

aleatorio. Sin embargo, han sido las NAND las que han permitido la

expansión de este tipo de memoria, ya que el mecanismo de borrado

es más sencillo (aunque también se borre por bloques) lo que ha

proporcionado una base más rentable para la creación de dispositivos

de tipo tarjeta de memoria. Las populares memorias USB o también

llamadas Pendrives, utilizan memorias flash de tipo NAND.

Comparación de memorias flash basadas en NOR y NAND

Para comparar estos tipos de memoria se consideran los diferentes

aspectos de las memorias tradicionalmente valorados.

La densidad de almacenamiento de los chips es actualmente bastante

mayor en las memorias NAND.

El coste de NOR es mucho mayor.

El acceso NOR es aleatorio para lectura y orientado a bloques para su

modificación. Sin embargo, NAND ofrece tan solo acceso directo para

los bloques y lectura secuencial dentro de los mismos.

En la escritura de NOR podemos llegar a modificar un solo bit. Esto

destaca con la limitada reprogramación de las NAND que deben

modificar bloques o palabras completas.

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La velocidad de lectura es muy superior en NOR (50-100 ns) frente a

NAND (10 µs de la búsqueda de la página + 50 ns por byte).

La velocidad de escritura para NOR es de 5 µs por byte frente a 200

µs por página en NAND.

La velocidad de borrado para NOR es de 1 s por bloque de

64 KB frente a los 2 ms por bloque de 16 KB en NAND.

JERAQUIA DE MEMORIAS

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COCLUSIONES

De acuerdo a la arquitectura de un computador los principales

componentes de un computador son: memoria, dispositivos de

entrada/salida, bus del sistema y la unidad central de procesamiento.

Por lo que este trabajo resalto dos aspectos importantes y primordiales

para el buen funcionamiento de un computador la memoria principal y

la memoria auxiliar o secundaria, ya que sin esta no funcionaria un PC

Son muchos los aspectos importantes que encontramos en este

trabajo uno muy es que para que la memoria auxiliar funcione en

un computador, esta debe pasar por la memoria principal otro punto

que llama la atención es el costo de estas memorias, podemos llegar a

la conclusión que las memorias auxiliares son mucho más

económicas, que las internas.