Fundamentos de Memoria y Almacenamiento: RAM, ROM y Discos

Memoria RAM

La Memoria RAM (Random Access Memory) se caracteriza por su acceso aleatorio, lo que significa que el tiempo de lectura y escritura es constante. Es una memoria volátil que permite operaciones de lectura y escritura ilimitadas.

• SIMM: Conectores de una cara.
• DIMM: Conectores de dos caras.
• SODIMM: Formato DIMM optimizado para ordenadores portátiles.

Tipos de RAM

• SRAM (Static RAM): Basada en biestables; no requiere refresco y es muy rápida, por lo que se utiliza en la memoria caché.
• DRAM (Dynamic RAM): Basada en condensadores; necesita refrescarse constantemente (leer y cargar información) y se utiliza como memoria principal.
• DDR (Double Data Rate): Tecnología que permite realizar dos operaciones en cada ciclo de reloj.

Cálculos técnicos

• Tasa de transferencia (velocidad): Frecuencia (MHz) × 8.
• Operaciones por ciclo de reloj: Frecuencia / CL (latencia).

Memoria ROM

La Memoria ROM (Read Only Memory) es de acceso aleatorio y no volátil, con capacidades de escritura limitadas.

• ROM: Memoria de solo lectura.
• EPROM: Permite escritura borrando todo el contenido previo.
• EEPROM: Permite la reescritura sin necesidad de borrar la memoria completa.

Discos Duros (HDD)

Se componen de un cabezal y platos que giran sobre un eje. Cada disco posee dos caras divididas en pistas, sectores y cilindros.

• Pista: Recorrido circular en el disco.
• Sector: Unidad mínima de almacenamiento.
• Cilindro: Conjunto de pistas alineadas verticalmente en los platos.

Estructura lógica

• Master Boot Record (MBR): Sector 0, donde se aloja el sistema de arranque.
• Área de localización: Contiene información sobre la ubicación física de los archivos (ej. FAT32, NTFS, EXT3).
• Área de datos: Espacio destinado al almacenamiento de archivos.

Latencia: Tiempo que tarda el plato en girar para posicionarse bajo el cabezal. La información se almacena mediante magnetismo en forma horizontal sobre los platos.

Capacidad (bytes): N.º de caras × cilindros × sectores/pista × bytes por sector.

Discos SSD

Los SSD utilizan tecnología de estado sólido para el almacenamiento.

Elementos principales

• Chip controlador: Gestiona la lectura/escritura, el espacio libre y el desgaste de las celdas (wear leveling).
• Memoria caché: Memoria intermedia de alta velocidad para optimizar la escritura.
• Memoria NAND: Chips de memoria no volátil basados en circuitos de puertas lógicas.

Funcionamiento

La información se almacena en una matriz de celdas con transistores de puerta flotante. Al aplicar voltaje, los electrones son atraídos hacia la puerta flotante, donde permanecen hasta que se aplica un voltaje en sentido contrario.