Memoria RAM: Tipos, Funcionamiento y Características (SRAM, DRAM, DDR, ECC)

Sistemas de Almacenamiento: La Memoria RAM

Diferencias entre RAM Estática (SRAM) y RAM Dinámica (DRAM)

• La RAM estática (SRAM) mantiene el contenido mientras haya alimentación eléctrica.
• Ambos tipos de memoria, SRAM y DRAM, pierden los datos si se interrumpe la alimentación (son volátiles).
• La RAM dinámica (DRAM) necesita un 'refresco' periódico para mantener los datos.

RAM Estática (SRAM)

• Los bits se almacenan como interruptores en estado 'on' (encendido) o 'off' (apagado).
• Tiene una construcción más compleja que la DRAM.
• Mayor tamaño físico por bit.
• Más cara que la DRAM.
• No necesita circuitos de refrescado.
• Más rápida que la DRAM.
• Usualmente se utiliza como memoria caché.
• Una celda SRAM de un bit típicamente necesita 6 transistores.

RAM Dinámica (DRAM)

• Los bits se almacenan como carga en condensadores.
• Los condensadores tienden a descargarse con el tiempo.
• Requiere refrescos periódicos para mantener los datos almacenados.
• Necesita circuitos de refrescado.
• Usualmente se utiliza como memoria principal del sistema.
• Construcción más sencilla que la SRAM.
• Menor tamaño físico por bit.
• Más económica que la SRAM.
• Más lenta que la SRAM.
• Una celda DRAM de un bit necesita 1 transistor y 1 condensador (o, en algunas implementaciones, 3 transistores).

Definiciones de Velocidad de la Memoria

• Latencia: El tiempo que tarda la memoria en proporcionar un operando (dato) solicitado.
• Tiempo de ciclo: El tiempo mínimo entre dos requerimientos consecutivos de memoria.
• Ancho de banda: La cantidad de datos que se proporciona por unidad de tiempo. La mejora en la latencia de las memorias permite el aumento del ancho de banda, siempre y cuando las velocidades del procesador y del bus lo permitan. Un sistema equilibrado en cuanto a mejoras de velocidad es crucial para un aumento real del rendimiento.

Paridad y ECC (Corrección de Errores)

Paridad y No-Paridad

• La diferencia principal es que la memoria con paridad puede detectar errores de un bit y detener el sistema, mientras que la memoria sin paridad no ofrece esta capacidad de detección.
• Para lograrlo, la memoria con paridad utiliza un bit adicional por cada byte de datos.
• Se utiliza comúnmente en servidores de pequeño tamaño.

ECC (Error Checking and Correcting) – Detección y Corrección de Errores

• La memoria ECC es más avanzada y puede detectar y corregir automáticamente errores de un bit sin detener el sistema.
• También puede detener el sistema cuando se detectan múltiples errores.
• La memoria ECC requiere más recursos del sistema para almacenar datos que la memoria con paridad, lo que puede causar una ligera degradación del rendimiento en el subsistema de memoria.
• Se utiliza en servidores de mayor tamaño y en 'mainframes'.

Memorias DDR (Double Data Rate)

• Son una evolución de la memoria SDRAM (Synchronous DRAM).
• Aprovechan tanto los flancos de subida como los de bajada de la señal de reloj para duplicar la frecuencia de funcionamiento y el ancho de banda. Se envían dos datos por cada ciclo de reloj.
• Ejemplo: La memoria DDR266 es, en esencia, una PC133 (la última SDRAM fabricada) con señales de reloj CK y CK#.
• Aumentar la frecuencia de reloj (MHz) directamente es más difícil y costoso de fabricar, de ahí el éxito de la tecnología DDR.