QUÉ ES… LA MEMORIA
RAM
?
La memoria principal
o RAM (Random
Access Memory,
Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el computador
guarda los datos que
está utilizando en el momento presente. El almacenamiento es
considerado temporal por que los datos y programas
permanecen en ella mientras que la computadora
este encendida o no sea reiniciada.
Se le llama RAM por que es posible acceder a cualquier
ubicación de ella aleatoria y
rápidamente
Físicamente, están constituidas por un
conjunto de chips o módulos de chips normalmente
conectados a la tarjeta madre.
Los chips de memoria son rectángulos negros que suelen ir
soldados en grupos a unas
plaquitas con "pines" o contactos:
La diferencia entre la RAM y otros tipos de
memoria de almacenamiento, como los disquetes o los discos duros,
es que la RAM es mucho más rápida, y que se borra
al apagar el computador, no como los Disquetes o discos duros en
donde la información permanece grabada.
Tipos de RAM
Hay muchos tipos de memorias DRAM,
Fast Page, EDO, SDRAM, etc. Y lo que es peor, varios nombres.
Trataremos estos cuatro, que son los principales, aunque mas
adelante en este Informe
encontrará prácticamente todos los demás
tipos.
- DRAM: Dinamic-RAM, o RAM DINAMICA, ya que es "la
original", y por tanto la más lenta. - Usada hasta la época del 386, su velocidad
típica es de 80 ó 70 nanosegundos (ns), tiempo
éste que tarda en vaciarse para poder dar
entrada a la siguiente serie de datos. Por ello, es más
rápida la de 70 ns que la de 80 ns. - Físicamente, aparece en forma de DIMMs o de
SIMMs, siendo estos últimos de 30 contactos. - Fast Page (FPM): a veces llamada DRAM (o sólo
"RAM"), puesto que evoluciona directamente de ella, y se usa
desde hace tanto que pocas veces se las diferencia. Algo
más rápida, tanto por su estructura
(el modo de Página Rápida) como por ser de 70
ó 60 ns. Usada hasta con los primeros Pentium,
físicamente aparece como SIMMs de 30 ó 72
contactos (los de 72 en los Pentium y algunos 486).
EDO: o EDO-RAM, Extended Data Output-RAM.
Evoluciona de la Fast Page; permite empezar a introducir nuevos
datos mientras los anteriores están saliendo (haciendo su
Output), lo que la hace algo más rápida (un 5%,
más o menos).
- Muy común en los Pentium MMX y AMD K6, con
velocidad de 70, 60 ó 50 ns. Se instala sobre todo en
SIMMs de 72 contactos, aunque existe en forma de DIMMs de
168. - SDRAM: Sincronic-RAM. Funciona de manera
sincronizada con la velocidad de la placa (de 50 a 66 MHz),
para lo que debe ser rapidísima, de unos 25 a 10 ns.
Sólo se presenta en forma de DIMMs de 168 contactos; es
usada en los Pentium II de menos de 350 MHz y en los
Celeron. - PC100: o SDRAM de 100 MHz. Memoria SDRAM capaz
de funcionar a esos 100 MHz, que utilizan los AMD K6-2, Pentium
II a 350 MHz y computadores más modernos;
teóricamente se trata de unas especificaciones
mínimas que se deben cumplir para funcionar
correctamente a dicha velocidad, aunque no todas las memorias
vendidas como "de 100 MHz" las cumplen. - PC133: o SDRAM de 133 MHz. La más
moderna (y recomendable).
SIMMs y
DIMMs
Se trata de la forma en que se juntan los chips de
memoria, del tipo que sean, para conectarse a la placa base del
ordenador. Son unas plaquitas alargadas con conectores en un
extremo; al conjunto se le llama módulo.
El número de conectores depende del bus de datos del microprocesador,
que más que un autobús es la carretera por la que
van los datos; el número de carriles de dicha carretera
representaría el número de bits de
información que puede manejar cada
vez.
- SIMMs: Single In-line Memory Module, con 30
ó 72 contactos. Los de 30 contactos pueden manejar 8
bits cada vez, por lo que en un 386 ó 486, que tiene un
bus de datos de 32 bits, necesitamos usarlos de 4 en 4
módulos iguales. Miden unos 8,5 cm (30 c.) ó 10,5
cm (72 c.) y sus zócalos suelen ser de color
blanco.
Los SIMMs de 72 contactos, más modernos,
manejan 32 bits, por lo que se usan de 1 en 1 en los 486; en
los Pentium se haría de 2 en 2 módulos (iguales),
porque el bus de datos de los Pentium es el doble de grande (64
bits).
- DIMMs: más alargados (unos 13 cm), con
168 contactos y en zócalos generalmente negros; llevan
dos muescas para facilitar su correcta colocación.
Pueden manejar 64 bits de una vez, por lo que pueden usarse de
1 en 1 en los Pentium, K6 y superiores. Existen para voltaje
estándar (5 voltios) o reducido (3.3 V).
Y podríamos añadir los módulos
SIP, que eran parecidos a los SIMM pero con frágiles
patitas soldadas y que no se usan desde
hace bastantes años, o cuando toda o parte de la
memoria viene soldada en la placa (caso de algunos ordenadores de
marca).
OTROS TIPOS DE
RAM
- BEDO (Burst-EDO): una evolución de la EDO, que envía
ciertos datos en "ráfagas". Poco extendida, compite en
prestaciones
con la SDRAM. - Memorias con paridad: consisten en
añadir a cualquiera de los tipos anteriores un chip que
realiza una operación con los datos cuando entran en el
chip y otra cuando salen. Si el resultado ha variado, se ha
producido un error y los datos ya no son fiables.
Dicho así, parece una ventaja; sin embargo, el ordenador
sólo avisa de que el error se ha producido, no lo
corrige. Es más, estos errores son tan improbables que
la mayor parte de los chips no los sufren jamás aunque
estén funcionando durante años; por ello, hace
años que todas las memorias se fabrican sin
paridad. - ECC: memoria con corrección de errores.
Puede ser de cualquier tipo, aunque sobre todo EDO-ECC o
SDRAM-ECC. Detecta errores de datos y los corrige; para
aplicaciones realmente críticas. Usada en servidores y
mainframes. - Memorias de Vídeo: para tarjetas
gráficas. De menor a mayor rendimiento,
pueden ser: DRAM -> FPM -> EDO -> VRAM -> WRAM
-> SDRAM -> SGRAM
DDR-SDRAM: (Doble Data Rate)
¿Cómo es físicamente la
DDR-SDRAM? O lo que es lo mismo: ¿puedo instalarla
en mi "antigua" placa base? Lamentablemente, la respuesta es
un NO rotundo.
Los módulos de memoria DDR-SDRAM (o DDR) son del
mismo tamaño que los DIMM de SDRAM, pero con más
conectores: 184 pines en lugar de los 168 de la SDRAM
normal.
Además, los DDR tienen 1
única muesca en lugar de las 2 de los DIMM
"clásicos".
Los nuevos pines son absolutamente necesarios para
implementar el sistema DDR, por
no hablar de que se utiliza un voltaje distinto y que,
sencillamente, tampoco nos serviría de nada poder
instalarlos, porque necesitaríamos un chipset
nuevo.
Hablando del voltaje: en principio debería
ser de 2,5 V, una reducción del 30% respecto a
los actuales 3,3 V de la SDRAM.
¿Cómo funciona la
DDR-SDRAM?
Consiste en enviar los datos 2 veces por cada
señal de reloj, una vez en cada extremo de la señal
(el ascendente y el descendente), en lugar de enviar datos
sólo en la parte ascendente de la señal.
De esta forma, un aparato con tecnología DDR que
funcione con una señal de reloj "real", "física", de por
ejemplo 100 MHz, enviará tantos datos como otro sin
tecnología DDR que funcione a 200 MHz. Por ello, las
velocidades de reloj de los aparatos DDR se suelen dar en lo que
podríamos llamar "MHz efectivos o equivalentes" (en
nuestro ejemplo, 200 MHz,
"100 MHz x 2").
Uno de los problemas de
la memoria Rambus: funciona a 266 MHz "físicos" o
más, y resulta muy difícil (y cara) de
fabricar.
La tecnología DDR está de moda
últimamente, bajo éste u otro nombre. Además
de las numerosísimas tarjetas gráficas con memoria
de vídeo DDR-SDRAM, tenemos por ejemplo los microprocesadores
AMD Athlon y Duron, cuyo bus de 200 MHz realmente es de
"100 x 2", "100 MHz con doble aprovechamiento de
señal"; o el AGP 2X ó 4X, con 66 MHz
"físicos" aprovechados doble o cuádruplemente, ya
que una tarjeta gráfica con un bus de 266 MHz
"físicos" sería difícil de fabricar… y
extremadamente cara.
(Atención, esto no quiere decir que una
tarjeta AGP 4X sea en la realidad el doble de rápida que
una 2X, ni mucho menos: a veces se "notan" IGUAL de
rápidas, por motivos que no vienen al caso
ahora.)
Bien, pues la DDR-SDRAM es el concepto DDR
aplicado a la memoria SDRAM. Y la SDRAM no es otra que nuestra
conocida PC66, PC100 y PC133, la memoria que se utiliza
actualmente en casi la totalidad de los PCs normales; los
133 MHz de la PC133 son ya una cosa difícil de
superar sin subir mucho los precios, y por
ello la introducción del DDR.
Tipos de DDR-SDRAM y
nomenclatura
Por supuesto, existe memoria DDR de diferentes clases,
categorías y precios.
Lo primero, puede funcionar a 100 o 133 MHz
(de nuevo, "físicos"); algo lógico, ya que se trata
de SDRAM con DDR, y la SDRAM funciona a 66, 100 ó
133 MHz (por cierto, no existe DDR a 66 MHz). Si
consideramos los MHz "equivalentes", estaríamos ante
memorias de 200 ó 266 MHz.
En el primer caso es capaz de transmitir 1,6 GB/s
(1600 MB/s), y en el segundo 2,1 GB/s (2133 MB/s).
Al principio se las conocía como PC200 y PC266,
siguiendo el sistema de clasificación por MHz utilizado
con la SDRAM. Pero llegó Rambus y decidió que sus
memorias se llamarían PC600, PC700 y PC800, también
según el sistema de los MHz. Como esto haría que
parecieran muchísimo más rápidas que la DDR
(algo que NO SUCEDE, porque funcionan de una forma completamente
distinta), se decidió denominarlas según su
capacidad de transferencia en MB/s: PC1600 y PC2100
(PC2133 es poco comercial, por lo visto).
2.1- ¿CUÁNTA MEMORIA DEBO
TENER?
Se podría decir que: cuanta más memoria RAM,
mejor. Claro está que la memoria RAM vale dinero,
así que se intentara llegar a un compromiso satisfactorio,
pero nunca quedándose cortos. Ante todo, de todas formas
no nos podemos quejar en los precios: hasta antes del 1996 el
costo de la
memoria había mantenido un coto constante de alrededor de
US 40 por megabyte . A finales de 1996 los precios se
habían reducido a US 4 el megabyte (una caída del
901% en menos de un año). Hoy en día la memoria RAM
está a menos de US 1 por megabyte.
La cantidad de RAM necesaria es función
únicamente de para qué se use un ordenador, lo que
condiciona a qué sistema operativo
y programas se van a usar, se recomienda una cantidad
mínima de 64 MB de RAM, y si es posible incluso
128.
¿CUÁNTA MEMORIA ES
"SUFICIENTE"?
En el mundo de los computadores, la duda siempre parece
estar en si comprar un microprocesador Intel o AMD, en si
será un Pentium III o un Athlon, un Celeron o un K6-2, y a
cuántos MHz funcionará. Cuando se llega al tema de
la memoria, la mayor parte de los compradores aceptan la cantidad
que trae el sistema por defecto, lo que puede ser un gran
error.
Lo más importante al comprar un computador es que
sea equilibrado; nada de 800 MHz para sólo 32 MB de
memoria RAM, o una tarjeta 3D de alta gama para un monitor
pequeño y de mala calidad. Y como
intentaremos demostrar, la cantidad de memoria del PC es uno de
los factores que más puede afectar al
rendimiento.
Por cierto, este trabajo se
centrará en Windows 95 y
98, ya que son con diferencia los sistemas
operativos más utilizados. Los resultados son
perfectamente aplicables a Linux, "excepto"
por su mayor estabilidad y mejor aprovechamiento de la memoria;
en cuanto a Windows NT 4 y
2000, actúan de forma similar a Linux, si bien consumen
entre 16 y 40 MB más de memoria que los Windows
"domésticos".
Windows y la memoria virtual
Por supuesto, cuantos más programas utilicemos y
más complejos sean, más memoria necesitaremos; esto
seguro que no
sorprenderá a nadie, pero lo que sí puede que nos
sorprenda es la gran cantidad de memoria que se utiliza tan
sólo para arrancar el sistema operativo. Observen los
siguientes datos:
Programas cargados | RAM utilizada |
Sólo Windows 95 | 21 MB |
Sólo Windows 98 | 27 MB |
Sólo Windows | 35 MB |
46 MB | |
55 MB |
EL
MICROPROCESADOR,
micro o "unidad central de procesamiento",
CPU[1]
, es un circuito integrado que sirve como cerebro de la
computadora.
En el interior de este componente electrónico existen
millones de transistores
integrados.
Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre
un elemento llamado zócalo[2].
También, en modelos
antiguos solía soldarse directamente a la placa madre.
Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de
cartucho, sin embargo no tuvo mucho éxito.
Actualmente se dispone de un zócalo especial para alojar
el microprocesador y el sistema de enfriamiento, que
comúnmente es un ventilador (cooler). El microprocesador
está compuesto por: registros, la
Unidad de control, la
Unidad aritmético-lógica,
y dependiendo del procesador, una
unidad en coma flotante.
El primer procesador comercial, el Intel 4004, fue
presentado el 15 de noviembre de 1971. Los
diseñadores fueron Ted Hoff y Federico Faggin de
Intel, y Masatoshi Shima de Busicom (más tarde
ZiLOG).Los microprocesadores modernos están
integrados por millones de transistores y otros componentes
empaquetados en una cápsula cuyo tamaño
varía según las necesidades de las
aplicaciones a las que van dirigidas, y que van desde el
tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una
galleta. Las partes lógicas que componen un
microprocesador son, entre otras: unidad
aritmético-lógica, registros de
almacenamiento, unidad de control, Unidad de
ejecución, memoria caché y buses de datos
control y dirección.Existen una serie de fabricantes de
microprocesadores, como IBM, Intel, Zilog, Motorola,
Cyrix
y AMD. A lo largo de la historia y
desde su desarrollo inicial, los microprocesadores
han mejorado enormemente su capacidad, desde los viejos
Intel 8080, Zilog Z80 o Motorola 6809, hasta los recientes
Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad, Intel Xeon, Intel
Itanium II, Transmeta Efficeon o Cell.Ahora los nuevos microprocesadores pueden tratar
instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los de
128, 64, 32, 16, 8 y 4 bits. Desde la aparición de
los primeros computadores en los años cuarenta del
siglo XX, muchas fueron las evoluciones que tuvieron los
procesadores antes de que el microprocesador
surgiera por simple disminución del
procesador.Hay que destacar que los grandes avances en la
construcción de microprocesadores
se deben más a la Arquitectura de Computadores que a la
miniaturización electrónica. El microprocesador
se compone de muchos componentes. En los primeros
procesadores gran parte de estos estaban ociosos el 90%
del tiempo. Sin embargo hoy en día los
componentes están repetidos una o más
veces en el mismo microprocesador, y los cauces
están hechos de forma que siempre están
todos los componentes trabajando. Por eso los
microprocesadores son tan rápidos y tan
productivos. Esta productividad tan desmesurada, junto con
el gran número de transistores por
microprocesador (debido en parte al uso de memorias
caché) es lo que hace que se necesiten los
inmensos sistemas de refrigeración que se usan hoy en
día. Inmensos en comparación con el
microprocesador, que habitualmente consiste en una
cajita de 2 centímetros
de largo y de ancho por 1 milímetro de
altura, cuando los refrigeradores suelen tener
volúmenes de al menos 5 centímetros
cúbicos.- AVANCES
- EVOLUCIÓN DEL
MICROPROCESADOR
- HISTORIA
- 1971: Intel 4004. Nota: Fue el primer microprocesador
comercial. Salió al mercado el
15 de noviembre de 1971. - 1974: Intel 8008
- 1975: Signetics 2650, MOS 6502, Motorola
6800 - 1976: Zilog Z80
- 1978: Intel 8086, Motorola 68000
- 1979: Intel 8088
- 1982: Intel 80286, Motorola 68020
- 1985: Intel 80386, Motorola 68020,
AMD80386 - 1989: Intel 80486, Motorola 68040,
AMD80486 - 1993: Intel Pentium, Motorola 68060, AMD K5, MIPS
R10000 - 1995: Intel Pentium Pro
- 1997: Intel Pentium II, AMD K6, PowerPC G3, MIPS
R120007 - 1999: Intel Pentium III, AMD K6-2, PowerPC
G4 - 2000: Intel Pentium 4, Intel Itanium 2, AMD Athlon
XP, AMD Duron, MIPS R14000 - 2003: PowerPC G5
- 2004: Intel Pentium M
- 2005: Intel Pentium D, Intel Extreme Edition con
hyper threading, Intel Core Duo, AMD Athlon 64, AMD Athlon 64
X2, AMD Sempron 128. - 2006: Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Extreme, AMD
Athlon FX - 2007: Intel Core 2 Quad, AMD Quad Core, AMD Quad
FX - 2008: Procesadores Intel y AMD con más de 8
núcleos.
- FUNCIONAMIENTO
El microprocesador secciona en varias fases de
ejecución (la realización de cada
instrucción):
- PreFetch, Pre lectura de
la instrucción desde la memoria principal, - Fetch, ordenamiento de los datos necesarios para la
realización de la operación, - Decodificación de la instrucción, es
decir, determinar qué instrucción es y por tanto
qué se debe hacer, - Ejecución,
- Escritura de los resultados en la memoria principal o
en los registros.
- Cada una de estas fases se realiza en uno o varios
ciclos de CPU,
dependiendo de la estructura del procesador, y
concretamente de su grado de
supersegmentación. - La duración de estos ciclos viene determinada
por la frecuencia de reloj, y nunca podrá
ser
inferior al tiempo requerido para realizar la tarea
individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal.
El microprocesador dispone de un oscilador de cuarzo capaz de
generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios
ciclos (o pulsos) en un segundo.
Actualmente se habla de frecuencias de Gigaherzios
(GHz.), o de Megaherzios (MHz.). Lo que supone miles de
millones o millones, respectivamente, de ciclos por
segundo. El indicador de la frecuencia de un
microprocesador es un buen referente de la velocidad de
proceso
del mismo, pero no el único. La cantidad de
instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea
concreta, así como la cantidad de instrucciones
ejecutadas por ciclo ICP, son los otros dos factores que
determinan la velocidad de la CPU. La cantidad de
instrucciones necesarias para realizar una tarea depende
directamente del juego de
instrucciones disponible, mientras que ICP depende de
varios factores, como el grado de supersegmentación
y la cantidad de unidades de proceso o "pipelines"
disponibles, entre otros. La cantidad de instrucciones
necesarias para realizar una tarea depende directamente del
juego de instrucciones.- VELOCIDAD
- Bus de datos
Los modelos de la familia x86
(a partir del 386) trabajan con datos de 32 bits, al igual que
muchos otros modelos de la actualidad. Pero los microprocesadores
de las tarjetas gráficas, que tienen un mayor volumen de
procesamiento por segundo, se ven obligados a aumentar este
tamaño, y así tenemos hoy en día
microprocesadores gráficos que trabajan con datos de 128
ó 256 bits. Estos dos tipos de microprocesadores no son
comparables, ya que ni su juego de instrucciones ni su
tamaño de datos son parecidos y por tanto el rendimiento
de ambos no es comparable en el mismo ámbito.
La arquitectura x86 se ha ido ampliando a lo largo del
tiempo a través de conjuntos de
operaciones
especializadas denominadas "extensiones", las cuales han
permitido mejoras en el procesamiento de tipos de
información específica. Este es el caso de las
extensiones MMX y SSE de Intel, y sus contrapartes, las
extensiones 3DNow! de AMD. A partir de 2003, el procesamiento de
64 bits fue incorporado en los procesadores de arquitectura x86 a
través de la extensión AMD64 y posteriormente con
la extensión EM64T en los procesadores AMD e Intel
respectivamente.
Core Duo
CPUProducción:
2006 –
Fabricante:
Intel
Velocidad de CPU:
1.06 GHz a 2.33 GHz
Velocidad de
FSB:533 MT/s a 667 MT/s
Procesos:
(Longitud de canal del
MOSFET)0.065 µm
Conjunto de
instrucciones:x86
Intel Core Duo Microprocesador con dos
núcleos de ejecución, lanzado en enero del
2006. El microprocesador Intel® Core Duo está
optimizado para las aplicaciones de subprocesos
múltiples y para la multitarea. Puede ejecutar varias
aplicaciones exigentes simultáneamente, como juegos con
gráficos potentes o programas que requieran muchos
cálculos, al mismo tiempo que puede descargar música
o analizar su PC con su antivirus en
segundo plano.Este microprocesador implementa 2Mb de caché
compartida para ambos núcleos más un bus
frontal de 667Mhz; además implementa un nuevo juego de
instrucciones para multimedia
(SSE3) y mejoras para las SSE y SSE2, sin embargo, el
desempeño con enteros es ligeramente
inferior debido a su caché con mayor latencia.
También incluye soporte para la tecnología Bit
NX.Intel® Core Duo es el primer microprocesador de
Intel usado en las computadoras Apple Macintosh.Existe también una versión con solo un
nucleo denominada Core Solo- Especificaciones técnicas
- Intel Core Duo
El Core Duo contiene 151 millones de transistores,
incluyendo la memoria caché de 2Mb. El núcleo de
ejecución del procesador contiene un pipeline
de 12 etapas con velocidades previstas de ejecución
entre 2.33 y 2.50 GHz. La
comunicación entre la caché L2 y los dos
núcleos de ejecución es controlada por un
módulo de bus árbitro que elimina el tráfico
de coherencia a través del bus frontal (FSB), con el costo
de elevar la latencia de la comunicación de núcleo-a-L2 de 10
ciclos de reloj (en el Pentium M) a 14 ciclos de reloj. El
incremento de la frecuencia de reloj contrapesa el impacto del
incremento en la latencia.
Las nuevas características de administración de energía incluyen
control mejorado de temperatura,
así como escalado independiente de energía entre
los 2 núcleos, lo que resulta en un manejo de
energía mucho más eficiente que los diseños
anteriores.
Los 2 núcleos se comunican con el procesador a
través de un bus frontal (FSB) de 667MHz.
OBTENIDO DE
"HTTP://ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/INTEL_CORE_DUO"
Eduardo Cruzatty
"UNIVERSIDAD
TÉCNICA DE AMBATO"
"FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS,
ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL"
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