MEMORIA RAM

RAM son las siglas de Random Access Memory o memoria de acceso aleatorio, es un tipo de memoria que permite almacenar y/o extraer información (Lectura/Escritura), accesando aleatoriamente; es decir, puede acceder a cualquier punto o dirección del mismo y en cualquier momento (no secuencial).

ELEMENTOS QUE COMPONEN A LA MEMORIA RAM

Estructura interna:

Básicamente se estructura en 3 partes.

1.1.…CHIPS DE MEMORIA.

1.2….MÓDULOS DE MEMORIA RAM.

1.3…..PINES DE CONEXIÓN.

CHIPS DE MEMORIA

Son chips pequeños de forma rectangular que contienen diversos dispositivos electrónicos que forman "celdas", donde se almacenan los datos en forma de bits, variando su estado eléctrico.

El interior de cada chip se puede imaginar como una matriz o tabla en la cual cada celda es capaz de almacenar un bit. Por tanto, un bit se puede localizar directamente proporcionando una fila y una columna de la tabla. En realidad, la CPU identifica cada celda mediante un número, denominado dirección de memoria. A partir de una dirección se calcula cuál es la fila y columna correspondiente, con lo que ya se puede acceder a la celda deseada. El acceso se realiza en dos pasos: primero se comunica la fila y después la columna empleando los mismos terminales de conexión. Obviamente, esta técnica –denominada multiplexado– permite emplear menos terminales de conexión para acceder a la RAM, lo que optimiza la relación entre el tamaño del chip y la capacidad de almacenamiento.
Realmente, la CPU no suele trabajar con bits independientes, sino más bien con agrupaciones de los mismos, en forma de palabras binarias. Esto hace que la RAM no se presente en un solo chip, sino más bien en agrupaciones de los mismos. Por ejemplo, un grupo de 8 chips, cada uno capaz de almacenas x bits, proporcionará en conjunto x Kb. 

MÓDULOS DE MEMORIA RAM

Los módulos de memoria RAM son tarjetas de circuito impreso que tienen soldados integrados de memoria DRAM por una o ambas caras. La implementación DRAM se basa en una topología de Circuito eléctrico que permite alcanzar densidades altas de memoria por cantidad de transistores, logrando integrados de cientos o miles de megabits. Además de DRAM, los módulos poseen un integrado que permiten la identificación de los mismos ante el computador por medio del protocolo de comunicación SPD.

La conexión con los demás componentes se realiza por medio de un área de pines en uno de los filos del circuito impreso, que permiten que el modulo al ser instalado en un zócalo apropiado de la placa base, tenga buen contacto eléctrico con los controladores de memoria y las fuentes de alimentación. Los primeros módulos comerciales de memoria eran SIPP de formato propietario, es decir no había un estándar entre distintas marcas. Otros módulos propietarios bastante conocidos fueron los RIMM, ideados por la empresa RAMBUS.

La necesidad de hacer intercambiable los módulos y de utilizar integrados de distintos fabricantes condujo al establecimiento de estándares de la industria como los JEDEC.

Módulos SIMM: Formato usado en computadores antiguos. Tenían un bus de datos de 16 o 32 bits

Módulos DIMM: Usado en computadores de escritorio. Se caracterizan por tener un bus de datos de 64 bits.

Módulos SO-DIMM: Usado en computadores portátiles. Formato miniaturizado de DIMM.

PINES DE CONEXIÓN

Permiten que el módulo al ser insertado en un zócalo apropiado de la placa base, tenga buen contacto eléctrico con los controladores de memoria y las fuentes de alimentación.

CARACTERÍSTICAS DE LA MEMORIA RAM

Un sistema de memoria se puede clasificar en funciónes de muy diversas características. Entre ellas podemos destacar las siguientes: localización de la memoria, capacidad, método de acceso y velocidad de acceso. En el caso de la memoria RAM (también denominada memoria principal o primaria) se puede realizar la siguiente clasificación:

Localización: Interna (se encuentra en la placa base).

Capacidad: Hoy en día no es raro encontrar ordenadores PC equipados con 64, 128 ó 256 Mb de memoria RAM.

Método de acceso: La RAM es una memoria de acceso aleatorio. Esto significa que una palabra o byte se puede encontrar de forma directa, sin tener en cuenta los bytes almacenados antes o después de dicha palabra (al contrario que las memorias en cinta, que requieren de un acceso secuencial). Además, la RAM permite el acceso para lectura y escritura de información.

HISTORIA

Uno de los primeros tipos de memoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 al 1952; usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitos integrados a finales de los años 60 y principios de los 70. Esa memoria requería que cada bit estuviera almacenado en un toroide de material ferromagnético de algunos milímetros de diámetro, lo que resultaba en dispositivos con una capacidad de memoria muy pequeña. Antes que eso, las computadoras usaban rieles y líneas de retardo de varios tipos construidas para implementar las funciones de memoria principal con o sin acceso aleatorio.

En 1969 fueron lanzadas una de las primeras memorias RAM basadas en semiconductores de silicio por parte de Intel con el integrado 3101 de 64 bits de memoria y para el siguiente año se presentó una memoria DRAM de 1024 bytes, referencia 1103 que se constituyó en un hito, ya que fue la primera en ser comercializada con éxito, lo que significó el principio del fin para las memorias de núcleo magnético. En comparación con los integrados de memoria DRAM actuales, la 1103 es primitiva en varios aspectos, pero tenía un desempeño mayor que la memoria de núcleos.

En 1973 se presentó una innovación que permitió otra miniaturización y se convirtió en estándar para las memorias DRAM: la multi plexación en tiempo de la direcciones de memoria. MOSTEK lanzó la referencia MK4096 de 4096 bytes en un empaque de 16 pines, mientras sus competidores las fabricaban en el empaque DIP de 22 pines. El esquema de direccionamiento^, se convirtió en un estándar de facto debido a la gran popularidad que logró esta referencia de DRAM. Para finales de los 70 los integrados eran usados en la mayoría de computadores nuevos, se soldaban directamente a las placas base o se instalaban en zócalos, de manera que ocupaban un área extensa de circuito impreso. Con el tiempo se hizo obvio que la instalación de RAM sobre el impreso principal, impedía la miniaturización, entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP, aprovechando las ventajas de la construcción modular. El formato SIMM fue una mejora al anterior, eliminando los pines metálicos y dejando unas áreas de cobre en uno de los bordes del impreso, muy similares a los de las tarjetas de expansión,  de hecho los módulos SIPP  y los primeros SIMM tienen la misma distribución de pines.

EVOLUCIÓN

FPM-RAM (Fast Page Mode RAM).

Inspirado en las técnicas de el "Burst Mode" usado en procesadores como el Intel 486, se implantó un modo direccionamiento en el que el controlador de memoria envía una sola dirección y recibe a cambio esa y varias consecutivas sin necesidad de generar todas las direcciones. Esto supone un ahorro de tiempos ya que ciertas operaciones son repetitivas cuando se desea acceder a muchas posiciones consecutivas. Funciona como si deseáramos visitar todas las casas en una calle: después de la primera vez no seria necesario decir el número de la calle únicamente seguir la misma. Se fabricaban con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns y fueron muy populares en sistemas basados en el 486 y los primeros Pentium.

EDO-RAM (Extended Data Output RAM)

Esta memoria fue lanzada en 1995, con tiempos de accesos de 40 o 30 ns. Esta memoria con componentes mas mejorada que su antecesora la FPM. La EDO también es capaz de enviar direcciones contiguas pero direcciona la columna que va a utilizar mientras que lee la información de la columna anterior, dando como resultado una eliminación de estados de espera, manteniendo activo el búffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura.

BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM)

Fue la evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM, fue presentada en 1997. Esta menoría lee los datos en ráfagas, lo que significa que una vez que se accede a un dato de una posición determinada de memoria se leen los tres siguientes datos en un solo ciclo de reloj por cada uno de ellos, reduciendo los tiempos de espera del procesador, de manera que lograba un desempeño de un 50% mejor que la EDO, después de haber echo mejoras Intel y otros fabricantes se decidieron por esquemas de memoria sincrónicas que tenían mucho del direccionamiento de MOSTEK, en estas se agregaron funcionalidades distintas como señales de reloj.

TECNOLOGÍAS DE MEMORIA

Las tecnologías de memorias actuales usaban una señal de sincronización para realizar las funciones de lectura-escritura de manera que siempre están sincronizadas con un reloj del bus de memoria, a diferencia de las antiguas memorias FPM y EDO que eran asíncronas. Hace más de una década toda la industria se decantó por las tecnologías asíncronas  ya que permiten construir integrados que funcionen a una frecuencia superior a 66 MHz.

SDR SDRAM

Es una memoria dinámica de acceso aleatorio DRAM que tiene una interfaz síncrona. Tradicionalmente, la memoria dinámica de acceso aleatorio DRAM tiene una interfaz asíncrona, lo que significa que el cambio de estado de la memoria tarda un cierto tiempo dado por las características de la memoria, desde que cambian sus entradas. En cambio, en las SDRAM el cambio de estado tiene lugar en el momento señalado por una señal de reloj y, por lo tanto, está sincronizada con el bus de sistema del ordenador. El reloj también permite controlar una máquina de estados finitos interna que controla la función de "pipeline" de las instrucciones de entrada. Esto permite que el chip tenga un patrón de operación más complejo que la DRAM asíncrona, que no tiene una interfaz de sincronización.

RIMM RDRAM

Acrónimo de Rambus Inline Memory Module(Módulo de Memoria en Línea Rambus), designa a los módulos de memoria RAM que utilizan una tecnología denominada RDRAM, desarrollada por Rambus Inc. a mediados de los años 1990 con el fin de introducir un módulo de memoria con niveles de rendimiento muy superiores a los módulos de memoria SDRAM de 100 MHz y 133 MHz disponibles en aquellos años.

Los módulos RIMM RDRAM cuentan con 184 pines y debido a sus altas frecuencias de trabajo requieren de difusores de calor consistentes en una placa metálica que recubre los chips del módulo. Se basan en un bus de datos de 16 bits y están disponibles en velocidades de 300 MHz,  356 MHz, 400 MHz y 533 MHz, que por su pobre bus de 16 bits tenía un rendimiento 4 veces menor que la DDR. La RIMM de 533 MHz tiene un rendimiento similar al de un módulo DDR 133.

DDR SDRAM

DDR (Double Data Rate) significa doble tasa de transferencia de datos en español. Son módulos de memoria RAM compuestos por memorias síncronas (SDRAM), disponibles en encapsulado DIMM, que permite la transferencia de datos por dos canales distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj. Los módulos DDR soportan una capacidad máxima de 1GiB (1 073 741 824 bytes).

Fueron primero adoptadas en sistemas equipados con procesadores AMD Athlon. Intel con su Pentium 4 en un principio utilizó únicamente memorias RAMBUS, más costosas. Ante el avance en ventas y buen rendimiento de los sistemas AMD basados en DDR SDRAM, Intel se vio obligado a cambiar su estrategia y utilizar memoria DDR, lo que le permitió competir en precio. Son compatibles con los procesadores de Intel Pentium 4 que disponen de un Front Side Bus (FSB) de 64 bits de datos y frecuencias de reloj internas que van desde los 200 a los 400 MHz.

Muchas placas bases permiten utilizar estas memorias en dos modos de trabajo distintos:

Single Memory Channel: Todos los módulos de memoria intercambian información con el bus a través de un solo canal, para ello sólo es necesario introducir todos los módulos DIMM en el mismo banco de slots.

Dual Memory Channel: Se reparten los módulos de memoria entre los dos bancos de slots diferenciados en la placa base, y pueden intercambiar datos con el bus a través de dos canales simultáneos, uno para cada banco.

DDR2

DDR2 (Double Data Rate) significa doble tasa de transferencia de datos en español, es un tipo de memoria RAM que forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la DRAM.

Los módulos DDR2 son capaces de trabajar con 4 bits por ciclo, es decir 2 de ida y 2 de vuelta en un mismo ciclo mejorando sustancialmente el ancho de banda potencial bajo la misma frecuencia de una DDR SDRAM tradicional (si una DDR a 200 MHz reales entregaba 400 MHz nominales, la DDR2 por esos mismos 200 MHz reales entrega 800 MHz nominales). Este sistema funciona debido a que dentro de las memorias hay un pequeño buffer que es el que guarda la información para luego transmitirla fuera del módulo de memoria, este buffer en el caso de la DDR convencional trabajaba tomando los 2 bits para transmitirlos en 1 sólo ciclo, lo que aumenta la frecuencia final. En las DDR2, el buffer almacena 4 bits para luego enviarlos, lo que a su vez redobla la frecuencia nominal sin necesidad de aumentar la frecuencia real de los módulos de memoria.

DDR3

En febrero de 2009, Samsung Electronics anunció un chip prototipo de 512 MiB a 1.066 MHz (la misma velocidad de bus frontal del Pentium 4 Extreme Edition más rápido) con una reducción de consumo de energía de un 40% comparado con los actuales módulos comerciales DDR2.

DDR3 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la SDRAM.

El principal beneficio de instalar DDR3 es la habilidad de poder hacer transferencias de datos más rápido y con esto nos permite obtener velocidades de transferencia y velocidades de bus más altas que las versiones DDR2 anteriores. Sin embargo, no hay una reducción en la latencia, la cual es proporcionalmente más alta. Además la DDR3 permite usar integrados de 512 MB a 8 GB, siendo posible fabricar módulos de hasta 16 GB. También proporciona significativas mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución global de consumo eléctrico.

¿CÓMO DARSE CUENTA DE ESTOS ERRORES?

En muchas situaciones de errores graves, un usuario necesitará saber si la memoria RAM del sistema está dañada.

La computadora no se inicia, y en su lugar lanza beeps (o pitidos). O en la primera pantalla que muestra la PC al encenderse, especifica claramente que la memoria está dañada. 

El sistema operativo se detiene o lanza mensajes de error de Fallas. 

La computadora se reinicia de forma aleatoria.

La memoria dañada puede ocasionar múltiples y variados problemas en una computadora.

EJEMPLO:

MANTENIMIENTO CORRECTIVO Y PREVENTIVO

TÉCNICAS

1) Si se tienen más de un módulo, probarlos uno a la vez.

Esto no requiere mucha explicación, para asegurarnos de esto deberemos apagar la PC, desconectarla de la corriente alterna, sacarle la tapa del gabinete y dar una mirada, si tenemos más de uno, dejar el que está en el slot número 1 y luego probarlos de a uno por vez, para descartar al que falla, en el caso de que lo haga alguno.

2) Verificar la limpieza de los slots.

Los slots (conectores donde van insertadas las memorias) suelen llenarse de polvo que es en parte despedido por el cooler del CPU, el mismo polvo se acumula de una forma tal que en algunas situaciones y junto con otros agentes como la humedad pueden hacer fallar a un módulo de memoria.

A veces y mágicamente luego de usar el compresor la PC en cuestión vuelve a ser estable, y es por culpa del polvo, un enemigo silencioso y lamentablemente, que no muchos comentan como culpable.

3) Probar  el programa Memtest.

Memtest es un programa (pueden encontrarlo en la web que chequea el interior del módulo de RAM, este programa chequea bit a bit de la ram.