ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO MEMORIA RAM - Contenido educativo
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Bueno, buenos días. En este vídeo que os cuelgo aquí para que podáis repasar, vamos a hablar de la memoria RAM.
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Como esta herramienta que estoy utilizando me permite solo hacer vídeos de 15 minutos, pues no sé si me da tiempo a meter el procesador, si no lo hago en otro.
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Pero bueno, comenzamos con la memoria RAM. Como sabéis, la memoria RAM es la memoria principal de un ordenador
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y es fundamental en el rendimiento de un equipo porque si no tenemos memoria RAM
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se queda sin material con el que trabajar el procesador
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porque todos los datos e instrucciones con los que trabaja los va a recoger
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de la memoria RAM en cada momento. Las memorias RAM
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RAM viene de Random Access Memory aunque es una
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denominación tradicional y nos da información sobre la realidad
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de las memorias y hay otras muchas memorias que son de acceso aleatorio
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Total, lo que nos interesa de las memorias RAM es que son volátiles, es decir, que los datos que tiene, como sabéis, se pierden cuando dejan de tener corriente, los datos de la memoria RAM se pierden y es lo que ocurre cuando se apaga el ordenador.
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La memoria RAM, entonces, como decimos, es fundamental para el funcionamiento del ordenador y nos interesa mucho entender cómo funciona porque es un buen ejemplo en el que entender qué función tienen, qué papel juegan los componentes electrónicos que hemos estudiado para almacenar, en este caso, bytes.
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Vamos a ver algunas características de la memoria RAM rápidamente
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Y luego vamos a estudiar la estructura física
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Que es lo que más me interesa
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Aquí tenéis un módulo de memoria
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Y como veis es una placa de circuito impreso
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Con una serie de chips
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Si lleva chips en un lado
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Imaginad que solo tiene estos que veis aquí
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Se trata de una memoria SIM
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S-I-M-M
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Si lo lleva por el otro lado, por detrás
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Llevar a otros 8 chips
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Entonces sería una memoria DIMM, D-I-M-M, eso en cuanto a la constitución física del propio módulo de memoria, ¿de acuerdo? Bueno, aquí lo indico. No se ve completo el texto, pero bueno, lo tenéis en la presentación.
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Bien, es muy importante y lo vamos a utilizar sobre todo cuando explicamos el funcionamiento del procesador, saber que la memoria RAM tiene posiciones de memoria, una serie de direcciones de memoria etiquetadas para que en cada una de ellas se almacene una información en binario, en forma de un byte o de varios bytes dependiendo de la memoria.
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En los ejemplos que vamos a utilizar nosotros tendremos uno o dos.
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Ahora para explicar la RAM lo haré con un byte y luego en el caso del procesador los ejemplos que tenemos son con dos bytes.
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Fijaos, aquí en este esquema se representa una memoria, un modo de memoria y aquí se indica con este símil de los buzóncitos cada uno de ellos con su dirección de memoria que es donde vamos a ir a localizar.
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Y tenéis que quedaros con esta expresión de dirección de memoria porque la vamos a utilizar continuamente a la hora de explicar el modelo del procesador.
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Esto ya lo hemos visto, de acuerdo.
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Las características de la memoria RAM más importantes, pues sabéis que son la capacidad.
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Esto, bueno, a ver si lo actualizo porque claro, ya son capacidades totalmente desfasadas y hoy en día tenemos 4 y 8 GB sin ningún problema.
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La velocidad del trabajo es muy importante y tiene que ver con la frecuencia del reloj y con la latencia. La latencia son retrasos que se producen en la memoria y obviamente cuanto menos latencia tiene mejor es la memoria.
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Y en cuanto a la frecuencia con la que trabaja, estas memorias, estos tipos de memoria que son las más comunes, digamos, funcionan de forma coordinada o sincronizada, mejor dicho, con el procesador.
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Por eso estas siglas BSD es de síncrona dinámica. Son memorias dinámicas, que ahora explico lo que quiere decir, y son síncronas porque funcionan con los ciclos del reloj del procesador.
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De acuerdo, las SDR, que son las primeras, las más sencillas, funcionan de forma que en un solo ciclo del reloj pueden realizar una operación de lectura y una de escritura en la memoria.
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Las DDR RAM tienen el doble de operaciones, con lo cual en un solo ciclo del reloj pueden realizar dos lecturas y dos escrituras en la RAM.
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Y estas de aquí, las DDR2, igualmente realizan dos escrituras y dos lecturas, pero su frecuencia de trabajo es mayor. Aquí abajo, cuando hablamos de la frecuencia interna, nos referimos a la frecuencia que tienen las memorias, que también es importante, no solo la del procesador, sino la frecuencia de la propia memoria, la velocidad con la que va a trabajar y que va aumentando desde SDR a DDR simplemente porque realiza el doble de operaciones,
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pero luego a partir de DDR2 hasta DDR4, que no la he puesto aquí, pues lo que hace es aumentar la velocidad de trabajo.
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Y ahora vamos a lo que más me interesa en este caso, que es el funcionamiento o la estructura de la memoria
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para poder descender hasta el nivel de los componentes electrónicos y entender muy bien
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que pueden pintar los bits, los bytes, los condensadores y los transistores
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en toda esta historia, ¿de acuerdo?
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Descender hasta el nivel más íntimo, digamos, de los ordenadores, ¿de acuerdo?
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Bien, pues fijaos, lo voy a mostrar todo esto menos alto
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y voy a ver el dibujo que quiero, la ilustración que quiero que tengáis presente
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para entender esto perfectamente, ¿de acuerdo?
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Voy a ver si... no, no puedo moverlo.
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Bien, fijaos, la memoria RAM entonces está organizada como una red bidimensional de buses entre cuya interconexión se encontrarían las celdas de memoria, ¿de acuerdo?
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Cada celda de memoria en una memoria RAM dinámica, que son las que vamos a estudiar, está formada por una pareja transistor-condensador, que viene representada aquí en este esquema, este dibujo, que es una representación del típico simil hidráulico para electricidad y electrónica, pues viene representado aquí como esta T para el transistor y este depósito para el condensador.
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¿De acuerdo? Precisamente porque su funcionamiento va a ser ese, el transistor dejar pasar la corriente y el condensador almacenar la carga eléctrica.
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Cuando el condensador almacena carga eléctrica, como en este de aquí, por ejemplo, y en este de aquí, tenemos un 1 lógico guardado en esa memoria y cuando no, pues tenemos un 0.
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Ahora, fijaos en la diferencia entre estos tres buses, ¿verdad? Y observamos que sólo el del medio lleva corriente.
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Bien, estos buses que vienen aquí longitudinalmente, los más largos, los que se pierden en la perspectiva, son los buses de dirección. ¿Por qué? Porque son los que permiten localizar, no localizar, sino activar la dirección de memoria en la que yo quiero grabar o leer.
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En este caso, en la que yo quiero grabar un dato. De esta forma, toda esta fila de 8, son justamente 8 para tener un byte, es una dirección de memoria, esta que hay aquí, la roja, es otra dirección de memoria y esta es otra dirección o posición de memoria.
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Bueno, pues en este momento vamos a grabar datos en esta dirección, es decir, que utilizamos este bus, el ordenador utiliza este bus de direcciones y como funciona a nivel íntimo, a nivel del componente electrónico, pues fijaos que por cada uno de estas celdas de memoria va a llegar corriente a la base del transistor.
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Esta parte representa la base del transistor y por tanto va a ponerlo en forma activa. ¿Qué significa eso? Significa que va a poder conducir la corriente que llegue para que se acumule y pase de emisora a colector y se acumule posteriormente a la salida del transistor en estos condensadores.
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Entonces, fijaos en el símil, en el dibujo, aquí está cerrada la tubería, lo veis, ¿verdad? Aquí también, aquí también, mientras que en este y en este están abiertas, ¿vale? Esto representa transistor en corte, no permite circular la corriente en este tubo, digamos, que sería el emisor y colector, y sin embargo aquí sí que permite circular la corriente.
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Ahora, permite circular la corriente, pero ¿cuál? Pues la que llegue por los buses de datos, que son estos que están aquí de forma transversal.
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Y aquí lo vemos en este ejemplo que está aquí en este primer plano.
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En esta celda de memoria que tiene un transistor en activa que permite que la corriente circule de emisor a colector, resulta que llega por aquí corriente por el bus de datos,
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entra este transistor por el emisor, sale por el colector y llega al condensador
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y en el condensador se acumula, de esta forma aquí tenemos grabado un uno lógico
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en este primero no lo veis pero está en azul, de acuerdo, porque está un poco cortado, lo siento
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no se va a grabar nada porque por el bus de datos, que sería este, no está viniendo corriente
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por aquí tampoco, por aquí, por aquí, y sin embargo en este último de aquí
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sí que tenemos igualmente corriente que llega por carga eléctrica, verdad
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que es corriente que llega por el bus de datos, entra al transistor que está en activa por el emisor,
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pasa al colector y se graba en el, se guarda en el condensador, se acumula en el condensador.
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De esta forma, en este ejemplo, tendríamos grabado el siguiente byte 0 1 0 0 0 0 0 1
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Y esto corresponde, fijaos, a 1, 2, 4, 8, 16, 17, 18, 164 y 1, 65. 65 es justamente el código ASTI correspondiente a la letra A mayúscula, que es lo que simulamos que estamos grabando aquí, la letra A mayúscula.
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Vale, entonces con esta explicación tan sencilla hemos visto el detalle real de una estructura, de una memoria RAM y cómo se puede ver el papel de los transistores y de los condensadores aquí y el papel de los unos y de los ceros, es decir, del código binario que cuando empezamos a explicar parece que hablamos de algo demasiado abstracto.
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Bueno, pues aquí vemos su plasmación en algo físico, en algo real, ¿de acuerdo? Claro, hablamos de miles de millones de direcciones de memoria y de un procesador y de algo que es muy complejo, pero en este caso, en este ejemplo tan concreto, viendo este detalle, por lo menos parece que vemos un poquito de claridad y que lo entendemos con un poquito de mayor facilidad.
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Bueno, pues esto sería la explicación de la memoria RAM. Voy a cortar el vídeo porque ya no me da tiempo a añadir el procesador y la explicación del funcionamiento del procesador la grabaré en otro, ¿de acuerdo? Muy bien, pues muchas gracias.
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- Autor/es:
- Enrique Neira
- Subido por:
- Enrique Jose N.
- Licencia:
- Dominio público
- Visualizaciones:
- 86
- Fecha:
- 24 de noviembre de 2020 - 11:26
- Visibilidad:
- Clave
- Centro:
- IES AVENIDA DE LOS TOREROS
- Duración:
- 11′ 43″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1280x720 píxeles
- Tamaño:
- 22.04 MBytes
