MEMORIA  Es un conjunto de celdas de almacenamiento junto a circuitos asociados que tienen como fin leer y/o almacenar información digital  La memoria almacena información binaria en grupos de bits que se denominan palabras.  Una palabra de memoria es un grupo de 1’S y 0’S que puede representar un número, un código de instrucción, uno o mas caracteres alfanuméricos o cualquier otra información en código binario.

MEMORIA BUS DE DIRECCIÓN BUS DE CONTROL BUS DE DATOS

Características generales de las memorias MÉTODO DE ACCESO  Acceso aleatorio (RAM): acceso directo y tiempo de acceso constante e independiente de la posición de memoria.  Acceso secuencial (SAM): tiempo de acceso dependiente de la posición de memoria.  Acceso directo (DAM): acceso directo a un sector con tiempo de acceso dependiente de la posición, y acceso secuencial dentro del sector.

Características generales de las memorias SOPORTE FÍSICO Semiconductor Magnéticas Ópticas Magneto-ópticas

Características generales de las memorias ALTERABILIDAD  RAM: lectura y escritura SRAM: Static RAM DRAM: Dinamic RAM  ROM (Read 0nly Memory): Son memorias de sólo lectura. Existen diferentes variantes: ROM programadas por máscara, cuya información se escribe en el proceso de fabricación y no se puede modificar.

Características generales de las memorias. ALTERABILIDAD PROM, o ROM programable una sola vez. Utilizan una matriz de diodos cuya unión se puede destruir aplicando sobre ella una sobretensión.

Características generales de las memorias. ALTERABILIDAD EPROM (PROM borrable por UV) EEPROM (Electrically Erasable ROM), son memorias que están entre las RAM y las ROM ya que su contenido se puede volver a escribir por medios eléctricos. Se diferencian de las RAM en que no son volátiles.

UVEPROM

Características generales de las memorias MEMORIA FLASH.  Utilizan tecnología de borrado eléctrico al igual que las EEPROM, pero pueden ser borradas y reprogramadas en bloques, y no palabra por palabra como ocurre con las EEPROM.  Ofrecen un bajo consumo y una alta velocidad de acceso, alcanzando un tiempo de vida de unos ciclos de escritura

Características generales de las memorias VOLATILIDAD CON LA FUENTE DE ENERGÍA  V olátiles: necesitan la fuente de energía para mantener la información.  No volátiles: mantienen la información sin aporte de energía. DURACIÓN DE LA INFORMACIÓN  Estáticas: el contenido permanece inalterable mientras están polarizadas.  Dinámicas: el contenido sólo dura un corto período de tiempo, por lo que es necesario refrescarlo (reescribirlo) periódicamente.

MEMORIAS RAM  Random Access Memory  Memoria volátil  Puede ser de tecnología SRAM (Static RAM) o DRAM (Dynamic RAM)

DRAM  Estas memorias utilizan una propiedad de los transistores: la existencia de la junta entre la base y el emisor (o entre el gate y el source) produce como efecto lateral la formación de un condensador (capacidad parásita).

DRAM  esa propiedad se aprovecha para "guardar" un bit en forma de carga acumulada en ese capacitor "parásito“  se requiere entonces solamente un transistor por cada bit a almacenar. Este hecho permite hasta 6 veces mayores capacidades de almacenamiento.

DRAM  al "leer" se quita la carga almacenada lo que genera una corriente por el transistor que es lo que en definitiva se detecta.  La forma de mantener la información que contiene la memoria es grabando nuevamente el mismo valor.

DRAM  Por otro lado la carga almacenada se va perdiendo con el tiempo.  Las denominadas "corrientes de fuga“ hacen que luego de un cierto período de tiempo la carga acumulada desaparezca (y con ella la información almacenada), por lo que deben ser refrescadas (debe almacenarse el valor cada cierto tiempo)

Celda DRAM  La operación de la celda es similar a la de un interruptor, cuando el estado en la fila se encuentra en alto, el transistor entra en saturación y el dato presente en el bus interno de la memoria (columna) se almacena en el condensador, durante una operación de escritura y se extrae en una operación de lectura.

Memoria DRAM

SRAM: Static RAM  Tiene menores tiempos de acceso (en general) que la memoria basada en tecnología dinámica. Tiene el inconveniente de ocupar mas espacio (requiere más transistores) y es más cara.

JERARQUIA DE MEMORIA EN UN COMPUTADOR

ORGANIZACIÓN DE UNA MEMORIA  Organización por palabras, también denominada 2D,  Organización por bits, también denominada 2 ½ D o 3D.

MEMORIA 2D Organizada por palabras

EJM: MEMORIA 4X4 CON ORGANIZACIÓN 2D

MEMORIA 3D. Organización por bits

EJEMPLO. MEMORIA 4X4 CON ORGANIZACIÓN 3D

En esta organización se necesitan varias matrices de celdas básicas, tantas como bits deba tener la palabra de memoria, actuando sobre ellas en paralelo los circuitos de decodificación

Diseño de memorias  Cuando se necesita diseñar una memoria cuyas dimensiones (número de bits y número de palabras) exceden a las de un chip, se tienen que conectar varios chips.  Se puede ampliar: Número de palabras (filas) Número de bits de la palabra (columnas)

Ampliación del número de bits de la palabra de memoria  Se trata de formar una memoria de 2 n x (m x k) bits a partir de chips de 2 n x m bits

Ampliación del número de bits de la palabra de memoria  Se disponen en paralelo k chips de 2 n * m bits al que llegarían las mismas líneas de dirección y control.

Ejemplo: Diseño de una memoria de 1K * 8 bits a partir de módulos (chips) de 1K * 2 bits;

Ampliación del número de palabras de memoria  Se trata de formar una memoria de 2 n * m * N bits  a partir de chips de 2 n * m bit, es decir, aumentar el número de palabras manteniendo la misma longitud de palabra (aumentar numero de filas)

Ampliación del número de palabras de memoria

 La nueva memoria tendrá n + k líneas de dirección.  Se disponen N = 2 k chips en paralelo a los que se llevan las mismas m líneas de datos, las mismas n líneas de dirección menos significativas y la misma línea de lectura/escritura (R/W).  Las k líneas de dirección más significativas se decodifican para activar con cada salida del decodificador el selector de chip (SC) de cada uno de los N= 2 k chips.

Ampliación del número de palabras de memoria

Ejemplo: Diseño de una memoria de 4K * 8 bits con módulos de 1K * 8 bits;

 B2/Temas/EC5.pdf B2/Temas/EC5.pdf  sos/arqcomp/material/teo/arq-teo09.pdf sos/arqcomp/material/teo/arq-teo09.pdf  memoria memoria