UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniera Industrial y de SistemasArea de Sistemas y TelemticaSISTEMAS DIGITALES (TP-123U)

Profesor: Ing. Emerson Carranza Milla

Elementos de AlmacenamientoJerarqua de Memorias del Computador

Elementos de Almacenamiento Caractersticas GeneralesLas memorias se pueden clasificar atendiendo a diferentes criterios:Segn mtodo de acceso:Acceso aleatorio (RAM): acceso directo y tiempo de acceso constante independiente de la posicin de memoriaAcceso secuencial (SAM): tiempo de acceso dependiente de la posicin de memoriaAcceso directo (DAM): acceso directo a un sector con tiempo de acceso dependiente de la posicin, y acceso secuencial dentro del sectorAsociativas (CAM): acceso por contenidoSegn soporte fsico:SemiconductorMagnticaspticasMagneto-pticas

Elementos de AlmacenamientoSegn alterabilidad:RAM: memoria de lectura y escrituraROM: memoria de solo lecturaSegn volatilidad con la fuente de energa:Voltiles: necesitan la fuente de energa para mantener la informacinNo voltiles: mantienen la informacin sin aporte de energaSegn duracin de la informacin:Estticas: el contenido permanece inalterable mientras estn polarizadasDinmicas: el contenido solo dura un corto periodo de tiempo por lo que es necesario refrescarlo peridicamenteSegn proceso de lectura:Lectura destructiva: necesitan reescritura despus de una lecturaLectura no destructivaSegn ubicacin en el computador:Interna: registros, Cach L1, L2 y L3, memoria principalExterna: cintas, discos, etc.

Memorias de Almacenamiento PrincipalUna unidad de memoria es una coleccin de registros de almacenamiento junto a los circuitos asociados necesarios para transferir la informacin dentro y fuera de los registros. Estos se denominan registro de memoria. Estos circuitos digitales se utilizan tanto para almacenar informacin como para disponer de ella cuando se requiere.

Las memorias semiconductoras habitualmente se dividen como: memorias de lectura/escritura (RAM ) y las memorias de slo lectura (ROM)

La informacin binaria se almacena en grupos denominados palabras y cada palabra se almacena en un registro de memoria.

Un registro de direccin de n bits puede direccionar hasta 2n palabras de la memoria. Por ejemplo para 1024 palabras e requiere un registro de direccin de 10 bits

Memoria de Solo Lectura (ROM)Es un sistema combinatorioCada celda est constituido por fusibles electrnicosNo requieren de energa para mantener la informacinTipos:ROM: programadas por mscara, cuya informacin se escribe en el proceso de fabricacin y no se puede modificarPROM: ROM programable una sola vez. Utilizan una matriz de diodos cuya unin se puede destruir aplicndole una sobretensinEPROM: PROM borrable, cuyo contenido se puede borrar con rayos ultravioleta para volverlas a escribirEEPROM: son memorias cuyo contenido se puede volver a escribir por medios elctricos y por palabrasMemoria Flash: pueden ser borradas y reprogramadas elctricamente y por bloques. Ofrecen una alta velocidad de acceso y bajo consumo de energa

Memoria de Solo Lectura

Memoria de Solo Lectura

Memoria de Solo LecturaCelda de Memoria:

Memorias de Acceso Aleatorio (RAM)

Se trata de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir informacin. Es una memoria voltil, es decir, pierde su contenido al desconectar la energa elctrica. Se utiliza normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes. Se dicen "de acceso aleatorio" o "de acceso directo" porque los diferentes accesos son independientes entre sLas RAM se dividen en estticas y dinmicas:Una RAM esttica mantiene su contenido inalterado mientras est alimentada. En una RAM dinmica la lectura es destructiva, es decir que la informacin se pierde al leerla, para evitarlo hay que restaurar la informacin contenida en sus celdas, operacin denominada refresco.

Memorias de Acceso Aleatorio (RAM)

Memorias de Acceso AleatorioOrganizacin 2D

Memorias de Acceso AleatorioOrganizacin 3D

RAM DinmicaEs una memoria de lectura y escrituraEs voltilRequiere de refresco peridico para mantener la informacin grabadaBajo costo por byteRelativamente el mas lentoEs el de mayor capacidad

DRAM

DRAM

DRAMCeda DRAM

DRAMRAM de 16 MB

DRAM

DRAM : Organizacin en detalle

Ampliacin de Memoria

Ampliacin de MemoriaAmpliacin del nmero de bits de la palabra de memoriaDiseo de una memoria 1Kx8 a partir de mdulos 1Kx2

Ampliacin de MemoriaAmpliacin del nmero de palabras de memoriaDiseo de una memoria 4Kx8 en base a mdulos 1Kx8

Ampliacin de MemoriaAmpliacin de la longitud y el nmero de palabras de una memoriaEn este caso se ampla primero la longitud de palabra, y con los bloques resultantes, se disea una memoria con mayor nmero de palabras

SRAM

SRAM

SRAMCelda SRAM