Conceptos Clave de Memorias RAM, Puertos y Arquitectura de PC

Conceptos Clave sobre el Funcionamiento de la Memoria RAM

A continuación, se definen varios conceptos importantes relacionados con el funcionamiento interno de la memoria RAM:

• ACTIVE: Activa un banco o página dentro de la memoria.
• RAS (Row Access Strobe): Establece una fila dentro de un banco activo.
• CAS (Column Access Strobe): Establece una columna dentro de una fila.
• PRECHARGE: Cierra un banco de memoria activo, dejándolo libre para otra operación de lectura/escritura.
• Latencia CAS: Número de ciclos que tarda en localizarse una columna dentro de una fila. Es el dato más importante para el rendimiento.
• RAS to CAS: Ciclos que tarda en localizarse una fila dentro de la memoria, una vez activado el banco al que pertenece.
• RAS PRECHARGE: Ciclos que deben pasar desde que se cierra un banco de la memoria hasta que se puede volver a acceder al mismo.
• tRAS: Ciclos que deben pasar desde que se activa el banco o página en una memoria hasta que se cierra.
• TRC: Ciclos que deben pasar entre dos accesos al mismo banco de una memoria.

Puertos de Comunicación: Serie y Paralelo

Puerto Serie (RS-232-C)

Es un puerto de comunicación en el que los datos se transmiten en formato serie (una línea para enviar y otra para recibir). Es más lento que el puerto paralelo, pero el cable necesario es de menos líneas y permite mayores distancias. Se utilizaba, por ejemplo, para la conexión del ratón.

Componentes:

• 6 Líneas de control (gestionan la transmisión de datos).
• 2 Líneas de datos (transmiten la información, una para cada sentido).
• 1 Línea de masa.

Puerto Paralelo (IEEE-1284)

Es un puerto de comunicación Centronics en el que los datos se transmiten en paralelo (una línea para cada bit). Es más rápido que el serie, pero el cable necesario es de más líneas y no alcanza tanta distancia. Se utilizaba principalmente para la impresora.

Componentes:

• 4 Líneas de control (gestionan la transmisión de datos).
• 5 Líneas de estado (controlan el estado de la impresora).
• 8 Líneas de datos (transmiten la información).

Dual Channel y Memorias Flash

Dual Channel

En la actualidad, es habitual usar la memoria en modo multicanal para aumentar la velocidad. En modo Dual Channel (bicanal, 2 canales), el controlador de memoria puede acceder a dos módulos a la vez, mejorando la velocidad de transferencia teórica. Para trabajar en modo multicanal, el controlador de memoria suele requerir que los módulos sean iguales, aunque hay controladores que no presentan esta restricción.

Memorias Flash

Son una tecnología de memoria no volátil muy popular. Los datos pueden ser borrados y grabados fácilmente aplicando señales eléctricas. Cada celda de memoria utiliza un único transistor, por lo que ocupan poco espacio.

Relación entre CPU y Memoria

La CPU no se comunica directamente con la RAM, porque esta última es más lenta. Por ello, se implementa un controlador de memoria que se encarga de los accesos. Mientras el controlador de memoria accede a la RAM, el microprocesador puede continuar ejecutando otras instrucciones.

Tanto Intel como AMD incorporan el controlador de memoria en el chipset Northbridge, conectado al bus frontal (FSB):

• AMD: Utiliza la tecnología HyperTransport.
• Intel: Utiliza la tecnología QuickPath.

Fuentes de Alimentación ATX

• F.AL ATX12V1.3: Diseñada para los microprocesadores Pentium 4 y Athlon debido a su alto consumo. Incorporan un nuevo conector P4 (AUX) de 12V.
• F.AL ATX12V2.0: Diseñada para los nuevos dispositivos (doble núcleo, DDR2, S-ATA).
• F.AL ATX12V2.2: Sustituye los conectores de 20 y 4 pines por uno de 24. Proporcionan tensiones de 12V, 5V y 3.3V, e incorporan conectores de alimentación para dispositivos SATA. Además, disponen de un conector para tarjetas gráficas PCI-Express con 12V y 5V.

Solicitud de RAM y DMA

Los dispositivos necesitan memoria del sistema para guardar las instrucciones y datos que utilizan. La memoria puede ser reservada directamente por el microprocesador y gestionada por él. El dispositivo puede, mediante DMA (Acceso Directo a Memoria), gestionarla directamente sin intervención del microprocesador. El ordenador dispone de 8 canales DMA que asigna a los diferentes dispositivos que hacen uso de este sistema para evitar que lo hagan simultáneamente.