memoria latina memoria –

(Latín recuerdo)

Dispositivo capaz de registrar, almacenar y recuperar datos.

TI Y ELECTRÓNICA

Introducción

Una memoria electrónica es un componente que almacena información binaria para su uso posterior. Por extensión, también llamamos memoria a un conjunto de componentes que se agrupan en una tarjeta o módulo para aumentar la capacidad de almacenamiento. Las memorias electrónicas son la base del auge de las computadoras. Realizados inicialmente con tecnologías mecánicas (propagación de una onda acústica en un sólido), magnéticas (estado magnético de un toro) o eléctricas (cableado de hilos, enchufes o diodos), ahora se fabrican esencialmente a partir de semiconductores o pistas magnéticas.

La evolución de la capacidad de integración desde la década de 1970 ha superado todas las previsiones más optimistas. Por ejemplo, el número de piezas binarias de información que se pueden colocar en un solo cuadro aumentó en una proporción de 1 a 4000 entre 1971 y 1990. El número de cuadros y, por lo tanto, de puntos de soldadura necesarios para lograr una capacidad de memoria determinada disminuyó. en la misma proporción, resultando en una extraordinaria mejora en la confiabilidad. Al mismo tiempo, el consumo de energía se ha reducido unas sesenta veces.

Según la tecnología utilizada y el modo de funcionamiento de los componentes, se distingue entre memorias semiconductoras, vivas o muertas, y memorias masivas (disco duro, disquete, cinta magnética, burbuja, disco óptico).

Palabras clave

Acceso

Procedimiento que caracteriza la forma de leer o escribir información en una memoria. En el acceso secuencial, la memoria se puede representar como una cinta o un rollo en el que se escribe información: el acceso a la información sólo es posible después de haber recorrido todas las que le preceden. En el acceso aleatorio, la memoria se puede representar como un directorio cuyas páginas están numeradas: el acceso a la información se realiza dando el número de página (dirección).

Habla a

Conjunto de bits utilizados para seleccionar datos de una memoria.

Poco

Pieza binaria de información que es 0 o 1.

Autobús

Conjunto de cables que transportan información eléctricamente.

Capacidad

Número máximo de bits almacenados. Normalmente se expresa en Kbytes, donde K = 1024. Por ejemplo, 8 Kbytes = 64 Kbits = (64 × 1024) bits = 65536 bits.

memoria muerta

Memoria de sólo lectura (término genérico para ROM, PROM, EPROM y EEPROM).

Memoria viva

Memoria que se puede escribir o leer (a menudo denominada RAM).

Palabra

Conjunto de bits (1, 4, 8 o 16 generalmente) que se procesan simultáneamente.

Byte

conjunto de 8 bits. (Almacenar un carácter ocupa un byte).

Tiempo de acceso

Tiempo máximo requerido, en el peor de los casos, para leer o escribir datos en una memoria.

Diferentes tipos de memorias semiconductoras

En una computadora, la conexión entre la unidad central y la memoria se realiza por tres canales: los cables de conexión de direcciones, que permiten seleccionar una determinada palabra en la memoria; cables de enlace de datos, que permiten el intercambio de información; y los cables de control, que permiten gestionar el funcionamiento del componente (escritura, lectura, validación, selección). Dentro de la caja, la información de la dirección se decodifica y, según la operación deseada, los datos se leen, escriben o incluso ignoran.

Hay dos tipos de memorias semiconductoras: RAM y ROM. La memoria de sólo lectura más simple es la memoria ROM (abreviatura de Memoria de sólo lectura), que solo puede ser leído por el usuario. Su contenido se determina en el momento de la fabricación del componente y no puede modificarse posteriormente. El programa de inicialización de una computadora se guarda en este tipo de memoria. Ciertas ROM ofrecen una mayor flexibilidad de uso: PROM (Memoria de sólo lectura programable), EPROM (Memoria de solo lectura programable eléctricamente) y EEPROM (Eléctricamente programable y borrable memoria de sólo lectura).

Una memoria PROM es idéntica a una ROM para su funcionamiento. Sin embargo, su contenido es ingresado por el usuario a través de equipos especiales antes de su implementación. Esta operación solo se puede hacer una vez porque destruye la grabación al fundir los microfusibles o al romper las uniones de los diodos. Una memoria EPROM es idéntica a una PROM en su funcionamiento y programación. Sin embargo, es posible borrarlo y reprogramarlo un cierto número de veces para modificar un programa obsoleto. El borrado completo se realiza exponiendo el chip de memoria a una fuente de radiación ultravioleta (longitud de onda de 253,7 nanómetros) durante unos veinte minutos. Para esta operación, el estuche tiene una ventana de cuarzo que deja a la vista el chip. Cabe destacar la reciente aparición de las memorias EPROM sin ventana y por tanto programables una sola vez. La ventaja de estos componentes radica en la posibilidad de que el usuario produzca directamente ROM a bajo costo. Las PROM y las EPROM se utilizan en programas específicos de aplicaciones. Una memoria EEPROM es idéntica a una EPROM para su funcionamiento. Sin embargo, es posible borrarlo parcialmente y reprogramarlo eléctricamente. Pero el tiempo de escritura es bastante largo (del orden de un milisegundo) y el número de ciclos de reescritura es limitado (del orden de 10.000 veces o más). Este tipo de memoria se utiliza para almacenar valores que pueden modificarse durante la operación.

A diferencia de las ROM, la memoria de acceso aleatorio o la RAM (Memoria de acceso aleatorio), puede ser leído o escrito en cualquier momento por el usuario. Pero su contenido se pierde en caso de falla del voltaje de la fuente de alimentación. En determinadas aplicaciones donde este fallo es inaceptable, es posible utilizar componentes de bajo consumo (tecnología CMOS) cuya alimentación está respaldada por una batería.

Creación de un punto de memoria

Un paquete de memoria consta básicamente de un circuito de direccionamiento y un área de almacenamiento de información, que ocupa la mayor parte de la superficie del chip.

Hay dos estructuras principales para hacer un elemento de memoria capaz de almacenar información binaria (bit). La primera es la celda de alternancia. Consiste en transistores bipolares o de efecto de campo (MOS). Dos inversores lógicos retroacoplados funcionan de forma biestable. En el encendido, el contenido de la celda es aleatoriamente un estado «1» o «0». La celda debe ser direccionada (seleccionada) y una secuencia de escritura almacenará un estado «1» o «0» conocido. La segunda estructura posible es la celda capacitiva. Se compone de un condensador y un transistor de efecto de campo (MOS). La información se almacena en forma de carga eléctrica en los terminales del capacitor, durante la fase de escritura. La ventaja de esta estructura radica en el pequeño número de componentes utilizados. Por otro lado, dependiendo de las fallas de aislamiento del capacitor, la información se destruye con el tiempo. Para las memorias EPROM y EEPROM, el aislamiento es muy bueno y la vida útil de la información es de unos diez años. Pero, para las memorias RAM, el circuito de escritura perturba el aislamiento de la celda y es necesario regenerar (frescar) la información cada 4 milisegundos, gracias a circuitos de control especializados. La celda capacitiva usa alrededor de cuatro veces menos componentes que la celda basculante; además, para un nivel de integración dado, el número de puntos de memoria es mayor en el primer caso.

recuerdos masivos

Los almacenamientos masivos son memorias de gran capacidad que utilizan el magnetismo como elemento de almacenamiento o tecnología de disco de lectura láser (CD-ROM). Se utilizan junto con la memoria RAM para almacenar información que se utiliza con menos frecuencia. Para tener acceso a ella es necesario transferir parte del contenido de la memoria masiva a una memoria de acceso aleatorio. Estas memorias tienen un modo de funcionamiento secuencial. El tiempo de acceso a la información es, por tanto, un poco largo, pero, una vez alcanzada la primera información, el caudal es muy rápido (varios cientos de kilobytes). [Koctets] por segundo). El funcionamiento de estas memorias es similar al del microsurco (para discos y disquetes) o al del casete (para cintas). Para escuchar un pasaje musical, debe colocar su brazo en la pista correspondiente o desplazar la cinta hasta el punto deseado. En el peor de los casos, hay que recorrer casi todo el ancho del disco o desplazar casi toda la cinta.

Los tiempos de acceso y las capacidades de las memorias masivas difieren en varios órdenes de magnitud en comparación con los valores de las memorias de acceso aleatorio: milisegundos y millones de bytes para memorias masivas frente a nanosegundos y Kbytes para memorias de acceso aleatorio. Para facilitar la búsqueda de información en una memoria masiva, es necesario organizar el soporte de forma coherente y dotarlo de un «índice» o directorio, que mantenga actualizado el nombre y el lugar que ocupa cada paquete. de la información contenida en un archivo. Esta operación consiste en formatear el medio durante su primer uso si no se ha hecho ya durante la fabricación. Durante esto, parte de la capacidad de almacenamiento del medio se reserva para la “tabla de contenido” y, por lo tanto, hay una pérdida de capacidad, que puede ser del orden de un pequeño porcentaje. Al solicitar el acceso a un archivo, el sistema lee la tabla, que generalmente se encuentra en la vía n° 0, y determina en qué vía(s) y en qué sector(es) se encuentra la información correspondiente al archivo solicitado.