Memoria del PC

Introducción

La memoria del PC, es uno de los componentes más críticos ya que de su correcto funcionamiento dependen la buena operación del equipo y también su rendimiento final. Una actualización o agregado de memoria para llevarlo a valores adecuados, puede convertir un equipo “lento “en uno con un rendimiento satisfactorio según el resto de las características (Procesador, Discos etc.) que posee.

Existen diversos tipos de memoria que se pueden diferenciar por construcción o aplicación. Por diferencias de construcción encontramos memorias de almacenamiento temporal y permanente. Por diferencias de aplicación encontramos memoria convencional, expandida, extendida, High, UMB.

Tipos de memoria no volátil o permanente

R.O.M. (Read Only Memory)

Este tipo de memoria es de "solo-lectura". El programa que contiene se graba en el momento de fabricación. Se utilizaba generalmente para soporte de BIOS de los PC.

P.R.O.M. (Programmable Read Only Memory)

Esta memoria permite una sola grabación, generalmente hecha con un dispositivo conocido como "grabador de PROM/EPROM". Luego de grabada se comporta como una ROM. no permitiendo alteraciones al programa grabado.

E.P.R.O.M. (Erasable Programmable Read Only Memory)

Permite la grabación usando un "grabador de PROM/EPROM" con el agregado que se puede borrar mediante exposición a luz UV de determinada característica. Se usa generalmente para BIOS de todo tipo de equipos (Impresoras, PC, Scanners)

E.E.P.R.O.M. (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

Tiene la posibilidad de grabación mediante señales eléctricas. Esto permite actualizar el programa que contiene sin retirarla del equipo en que está instalada. Se usa en PC para los BIOS, en MODEM, en Impresoras y en todo tipo de periférico que necesite actualización de BIOS. Las aplicaciones de estos tipos de chips en general son: BIOS, memoria flash, configuraciones de equipos, etc.

Tipos de memoria temporal o volátil

R.A.M. (Random Access Memory)

Es la memoria de acceso aleatorio usada en general como memoria central de un equipo

RAM. Dinámica. (DRAM)

Este tipo de memoria precisa de señales de "refresco" para mantener los datos en sus celdas. Además de las celdas de memoria formadas por un circuito electrónico que se comporta como un "capacitor", un circuito electrónico genera dos señales básicas llamadas CAS (Column Address Strobe) y RAS (Row Address Strobe) que se encargan del "refresco" o recarga de las celdas de memoria. Como consecuencia de este modelo, las señales de lectura o escritura deberán sincronizarse con las señales de RAS y CAS.

RAM. Estática. (SRAM)

Sus celdas están compuestas por circuitos electrónicos formados por transistores y a diferencia del tipo dinámico, no necesita circuitos de refresco. Esto las hace más rápidas que las DRAM pero tienen mayor consumo eléctrico y bajo nivel de integración por lo que se encuentra en pequeñas cantidades en relación a DRAM. Se utilizan fundamentalmente para cachés.

Encapsulados SIMM y DIMM

SIMM tienen 72 contactos por superficie (72 señales independientes) lleva 144 contactos en total soportan 32 bits de direcciones y 32 bits de datos

DIMM tienen 84 contactos por superficie (168 señales independientes) permite bus de datos de 64 bits Formato de Memoria DIMM

Funcionamiento de la memoria

Un elemento importante del diseño de la memoria es la verificación de la integridad de los datos almacenados. Actualmente se emplean dos métodos principales para asegurar la integridad de los datos.

Control de Paridad

La paridad ha sido el método más común hasta la fecha. Este proceso añade un BIT adicional a cada 8 bits (1 byte) de datos.

Corrección de errores

Error Correction Code (ECC) (Código de corrección de errores) es un método más completo para la verificación de integridad de los datos que puede detectar y corregir errores de bits individuales. Debido al carácter competitivo del mercado, se está volviendo cada vez más común que los fabricantes de ordenadores personales omitan la verificación de integridad de los datos. Por ejemplo, eliminan la memoria de paridad con el objeto de reducir el precio de los sistemas (esta tendencia ha sido compensada, en parte, por la mejora de la calidad de los componentes de la memoria que ofrecen ciertos fabricantes y, como resultado, los errores de memoria todavía son relativamente poco frecuentes).

Controlador de Memoria

El controlador de memoria es un componente esencial de todo ordenador. Su función básica es la de supervisar la transferencia de datos hacia y desde la memoria. El controlador de memoria determina la clase de verificación de integridad de datos que se utiliza. Con ciertos métodos, tales como la paridad y ECC, el controlador de memoria desempeña un papel activo en el proceso.

A la hora de comprar su ordenador, usted tiene que tomar una decisión sobre la verificación de integridad de datos. Si éste desempeñara un papel crítico, por ejemplo, como un servidor de red, convendría comprar un sistema con un controlador de memoria provisto de funciones ECC. La mayoría de los ordenadores diseñados para uso de servidores avanzados brindan soporte para ECC. La mayoría de los ordenadores de sobremesa diseñados para su uso en los negocios y en el gobierno

brindan soporte para el sistema de paridad. La mayoría de los ordenadores básicos diseñados para su uso en el hogar o en las empresas pequeñas están diseñados para la memoria sin paridad.

Control de Paridad

Cuando se usa el método de paridad en un ordenador, se almacena un BIT de paridad en la DRAM con cada 8 bits (1 byte) de datos. Las dos clases de protocolo de paridad (paridad impar y paridad par) funcionan de maneras similares, las cuales se describen en la siguiente tabla.

Paridad Impar

El BIT de paridad se fija en 1 (o sea que se “activa”) si el byte de datos correspondiente contiene un número par de unos. Si el byte contiene un número impar de unos, el BIT de paridad se fija en cero (o sea que se “desactiva”)

Ejemplo.

Byte enviado Paridad

1 1 0 0 0 0 1 1 0

Byte recibido Paridad

1 1 0 0 1 0 1 1 1

Dado que el BIT de paridad cambió, se entiende que hay un error en la transmisión. Las opciones serán:

a) pedir que se vuelva a transmitir el dato

b) informar del error y detener el equipo ( Aparece el mensaje “ERROR DE PARIDAD” en pantalla )

Paridad Par

El BIT de paridad se fija en uno si el byte de datos correspondiente contiene un número impar de unos.

El BIT de paridad se fija en cero si el byte contiene un número par de unos.

El método basado en paridad tiene ciertas limitaciones. Por ejemplo, un circuito de paridad puede, en ciertas condiciones, llegar detectar un error, pero no puede hacer ninguna corrección. Esto se debe a que el circuito no puede determinar cuáles de los 8 bits de datos son incorrectos; además, si hay más de un BIT incorrecto, el circuito de paridad no detectará el problema si los datos coinciden con la condición de paridad impar o par, en la cual el circuito de paridad basa la verificación. Por ejemplo, si un 0 correcto se convierte en un 1 erróneo y un 1 correcto se convierte en un 0 erróneo, los dos bits

defectuosos se cancelan entre sí y el circuito de paridad no detecta los errores resultantes. Afortunadamente, la posibilidad de que esto suceda es extremadamente remota.

Código de corrección de errores ECC

El sistema de Código de Corrección de Errores se utiliza principalmente en los PC más avanzados y en los servidores de archivos. La diferencia importante entre el ECC y la paridad es que el ECC es capaz de detectar y corregir los errores de un BIT. Con ECC, la corrección de un error de un BIT generalmente se lleva a cabo sin que el usuario se dé cuenta de que se ha producido un error. Dependiendo del tipo de controlador de memoria utilizado por el ordenador, ECC también podrá detectar los errores sumamente raros de 2, 3 ó 4 bits de memoria. Sin embargo, aun cuando ECC puede detectar estos errores de múltiples bits, sólo puede corregir los errores de un BIT. Si se presenta el caso de un error de múltiples bits, el circuito ECC devuelve un error de paridad. Mediante el uso de un algoritmo especial, y trabajando en conjunto con el controlador de memoria, el circuito ECC añade los bits ECC a los bits de datos y éstos se almacenan juntos en la memoria. Cuando se solicitan datos de la memoria, el controlador de memoria descifra los bits ECC y determina si se hay errores de datos de uno o más bits. Si hay un error de un sólo BIT, el circuito ECC lo corrige. Tal como se mencionó, en el caso muy poco probable de un error de múltiples bits, el circuito ECC devuelve un error de paridad.

SDRAM

La DRAM sincrónica es una nueva tecnología de DRAM que utiliza un reloj para sincronizar la entrada y la salida de señales en un chip de memoria. El reloj está coordinado con el reloj de la CPU, para que las señales de los chips de la memoria y de la CPU estén sincronizadas. La DRAM sincrónica ahorra tiempo al ejecutar los comandos y al transmitir los datos, aumentando de esta manera el rendimiento total del ordenador. La SDRAM permite que la CPU acceda a una velocidad un 25% superior a la de la

memoria EDO.

Memoria EDO

La memoria de Extended Data Output, o EDO, forma parte de una serie de recientes innovaciones en la tecnología de chips de DRAM. En los sistemas de ordenadores diseñados para esta tecnología, la memoria EDO permite que la CPU obtenga acceso a la memoria a una velocidad de 10 a 15% más rápida que los chips de modalidad de paginación rápida. Los ordenadores que han sido diseñados para aprovechar las ventajas de velocidad de EDO incluyen los que incorporan el chip Triton de Intel.

DDR SDRAM

Este tipo de memoria basada en SDRAM permite operaciones de memoria tanto en el flanco de subida como en el de bajada del ciclo de reloj lo que logra duplicar la velocidad de transferencia sin cambiar la frecuencia del reloj central

RAMBUS o RIMM

Este tipo de memoria usa un controlador que permite transferencias a 400MHz y en algunos modelos hasta 800MHz. Depende del tipo de Chip set instalado

Memoria caché

La memoria caché es una clase de memoria especial de alta velocidad que está diseñada para acelerar el procesamiento de las instrucciones de memoria en la CPU. La CPU puede obtener las instrucciones y los datos guardados en la memoria cache mucho más rápidamente que las instrucciones y datos guardados en la memoria principal. Por ejemplo, en una placa de sistema típica de 100 megahercios, la CPU necesita hasta 180 nano segundos para obtener información de la memoria principal, mientras que obtiene información de la memoria cache en sólo 45 nano segundos. Por lo tanto, cuantas más instrucciones y datos la CPU pueda obtener directamente de la memoria cache, tanto más rápido será el funcionamiento del ordenador.

Las clases de memoria caché incluyen caché principal (conocida también como caché de Nivel 1 [L1] cuyo tamaño oscila entre 8Kb, 16KB y 32 KB) y caché secundario (conocida también como caché de Nivel 2[L2] cuyo tamaño según el procesador puede ser de 128KB, 256KB, 512 KM o 1MB).

La memoria caché también puede ser interna o externa. La memoria caché interna se incorpora en la CPU del ordenador, mientras que la externa se encuentra fuera de la CPU. Los primeros modelos de ciertos ordenadores personales tienen chips de CPU que no incluyen memoria caché interna. En estos casos, la memoria caché externa, si existiera, sería en realidad

caché primaria. Para el caso de procesadores más recientes (a partir de Pentium II) se integra en el mismo encapsulado el caché L1 y el L2 ya que permite mejorar el acoplamiento eléctrico y por otro lado se puede lograr mejores velocidades de conexión entre esta memoria y el procesador. Por ejemplo en algunos procesadores, la velocidad de conexión entre el procesador y la caché L2 es ½ de la velocidad del micro y en procesadores más veloces esta velocidad es igual a la que funciona el núcleo del procesador.

C.M.O.S

Es el tipo de memoria usada para el setup o configuración del PC. Se caracteriza por su bajísimo consumo y por esto los datos de configuración se mantienen con una batería, generalmente de 3Vdc.

Distribución de la memoria en el PC según su uso

Convencional (0 a 640KB)

Reservada (641 a 1024 KB)

Alta (1024 a 1088 KB)

Upper Memory Blocks ( 641 a 1024KB )

Extendida (1024KB a "n" MB )

Shadow ROM y Shadow Vídeo

Resumen

Si el sistema no tiene memoria, a pesar que tenga energía no podrá operar (no funciona). Si bien en la mayoría de los casos es difícil, sería recomendable usar memoria de un solo fabricante para evitar problemas de compatibilidad. Si bien los errores de memoria son graves, una mala administración del sistema operativo podrá acarrear errores de memoria que en realidad no son generados por hardware dañado.

Problemas comunes de la memoria

Los problemas de la memoria en general pueden ser causados por:

Configuración errónea: La memoria colocada no es del tipo ya existente en el PC

Instalación incorrecta: La memoria no está correctamente colocada, los zócalos están sucios o las trabas no funcionan correctamente.

Hardware defectuoso: La memoria está definitivamente rota.

NOTA: Es importante destacar que muchos problemas reportados como “de memoria “en realidad son problemas generados por otros componentes o el software que está siendo utilizado.

Soluciones básicas

1 Asegúrese de tener el tipo de memoria correcto que corresponda con el modelo de equipo que tiene.

2 Limpie los zócalos antes de instalar la nueva memoria para evitar problemas de falso contacto

3 Revise que hizo el cambio o instalación en forma correcta en los zócalos adecuados y en la cantidad de bancos (DIMM o SIMM) requeridos.

4 Vuelva a des instalar y re instalar los bancos de memoria para evitar los efectos de un falso contacto

5 Cambie los DIMM o SIMM de lugar, quite la memoria vieja e instale solo la nueva y luego al revés y vea si el problema sigue.

6 Revise en el sitio Web de su fabricante la posibilidad de una actualización de BIOS. Esto podría solucionar problemas reportados de compatibilidad o mal funcionamiento de memoria