Memoria RAM: Tipos, Funcionamiento y Diagnóstico de Fallos

Tipos de Memoria RAM

La memoria RAM (Random Access Memory) es un componente esencial en cualquier sistema informático. A lo largo de la historia de la computación, han surgido diversos tipos de memoria, cada uno con características y mejoras específicas:

• FPM (Fast Page Mode): Utilizada en microprocesadores 386, 486 y algunos Pentium. Ofrecía un tiempo de acceso de 60 ns. Se presentaba en módulos SIMM de 30 y 72 contactos.
• EDO (Extended Data Output): Mejoró el tiempo de acceso hasta 45 ns. Disponible en módulos SIMM de 72 contactos y DIMM de 168 contactos.
• SDRAM (Synchronous DRAM): Se sincroniza con la velocidad del procesador, eliminando retardos. Soportaba velocidades de hasta 100 MHz, con tiempos de acceso de 10 ns.
• PC-100 y PC-133 DRAM: Tipos de SDRAM que cumplían normas estrictas referentes a la calidad de los chips y el diseño de circuitos, operando a 100 y 133 MHz respectivamente.
• BEDO (Burst EDO): Diseñada para chipsets HX. No trabajaba a velocidades mayores de 66 MHz.
• Direct RDRAM (Direct Rambus DRAM): Con una interfaz de 64 bits, ofrecía ráfagas de 2 ns y picos de transferencia de 1,6 Gbytes/s. Era un complemento para tarjetas gráficas AGP y no se basaba en una arquitectura abierta.
• DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM): Ofrece una velocidad de transferencia de datos de 83-400 MHz. Su nomenclatura se expresa en Mbytes/s.

Formatos Físicos y Conectores de Memoria

Los módulos de memoria han evolucionado en su formato físico para adaptarse a las necesidades de los sistemas:

• DIP (Dual In-line Package)
• SIP (Single In-line Package)
• SIMM (Single In-line Memory Module)
• DIMM (Dual In-line Memory Module)
• DDR y RIMM: Utilizan el mismo formato físico que los módulos DIMM.

Síntomas Comunes de Fallo de Memoria

La memoria RAM es un componente crítico, y su mal funcionamiento puede manifestarse de diversas maneras:

• El equipo no arranca.
• La cantidad de memoria detectada por el sistema es incorrecta.

Diagnóstico y Solución de Problemas de Memoria

Cuando se presentan problemas relacionados con la memoria, es fundamental realizar un diagnóstico adecuado:

• Verificar si la memoria está dañada.
• Asegurarse de que la memoria se haya instalado de forma correcta.
• Comprobar si la placa base o el zócalo de la memoria están dañados.
• El ordenador no arranca después de haber insertado la memoria.
• El equipo no arranca, incluso después de verificar la correcta instalación, el buen estado de la memoria y su compatibilidad con la placa base.
• Errores y cuelgues continuos durante el uso habitual del sistema.

ECC (Error Checking and Correcting)

La tecnología ECC permite chequear y corregir automáticamente un bit erróneo sin detener el sistema. Sin embargo, el equipo se detiene cuando se detectan más de 2 bits erróneos, para prevenir daños mayores.

Bit de Paridad

Se puede añadir un bit de paridad para un cierto número de bits de datos (generalmente, un bit de paridad por cada byte de datos). Esto permite detectar errores de bit sencillos y parar el sistema, evitando daños mayores.

Conceptos Fundamentales de la Memoria

Estructura Física de la Memoria

Físicamente, la memoria está formada por una serie de circuitos integrados comunicados con el microprocesador por un bus de direcciones y un bus de datos.

Tipos Principales de Memoria

• ROM (Read-Only Memory): Memoria de solo lectura. La información que contiene no puede ser modificada.
• RAM (Random Access Memory): Memoria de acceso aleatorio. La información puede ser leída y modificada tantas veces como se desee. Se borra si el PC se apaga, y las aplicaciones se cargan en ella en el momento de su ejecución.

DRAM vs. SRAM

Dentro de la memoria RAM, existen dos tipos principales:

• DRAM (Dynamic RAM): Constituye la memoria principal de nuestro ordenador.
• SRAM (Static RAM): Corresponde habitualmente a la memoria caché.

DRAM es mucho más barata y almacena más cantidad de información en el mismo espacio; SRAM es mucho más rápida que la DRAM.

Funcionamiento de la Memoria DRAM

En la DRAM, los bits se almacenan en forma de cargas eléctricas en condensadores enanos. Un condensador cargado representa un 1, y uno descargado, un 0. Es necesario actualizar periódicamente la RAM, proceso conocido como Refresco, para mantener estas cargas.

Lectura de Información de la Memoria DRAM

Cuando el microprocesador necesita leer información de la DRAM, coloca una tensión en cada una de las líneas de dirección, indicando una posición concreta a la que quiere acceder.

Escritura de Información en la Memoria DRAM

El microprocesador coloca una tensión en cada una de las líneas de dirección, indicando la posición de memoria a la que quiere acceder; esta indica el lugar donde grabar la información.

Memoria Caché y Velocidad de Acceso

Los microprocesadores actuales integran memorias caché de tipo L1. Entre el microprocesador y la memoria principal se intercala una de tipo L2. El Byte es la mínima unidad de información a la que se puede tener acceso en una memoria.

La velocidad de acceso de los chips de memoria RAM es crucial. Estos necesitan un tiempo mínimo para identificar exactamente la información que se pretende leer, denominado tiempo de acceso (Time of Access), y otro para pasar esa información al lugar de destino, tiempo de carga (Time of Charge).

Al tiempo total se le denomina tiempo de ciclo de memoria.

Ciclo de memoria = Tiempo de acceso + Tiempo de carga

Configuración de Bancos de Memoria

• Los PC con bus de datos de 16 bits (8086, 80286 y 386SX) utilizan bancos de memoria que pueden tener 18 o 6 chips, dependiendo del tipo. Se disponen de dos bancos, pudiendo tener un total de 36 chips. Se usaban formatos SIP o SIMM.
• Los PC con bus de datos de 64 bits (Pentium, Pentium II, III, IV, Athlon, Duron, Sempron) utilizan SIMM de 72 contactos y DIMM de 168 contactos. En el resto de sistemas, se utilizan DIMM, DDR y RIMM.