BIOS y MemoriaBIOS y Memoria

EDWIN COTRINAEDWIN COTRINA

Concepto de BIOSConcepto de BIOS

El El BIOSBIOS (Sistema Básico de Entrada/Salida) es (Sistema Básico de Entrada/Salida) es el vínculo entre el hardware y el software de un el vínculo entre el hardware y el software de un equipo.equipo.

También se lo conoce como: controladores de También se lo conoce como: controladores de dispositivo, o, simplemente, dispositivos.dispositivo, o, simplemente, dispositivos.

BIOS describe a todos los controladores de un BIOS describe a todos los controladores de un sistema funcionando conjuntamente para actuar sistema funcionando conjuntamente para actuar como una interfaz entre el hardware y el como una interfaz entre el hardware y el software del sistema operativo.software del sistema operativo.

Fundamentos del BIOSFundamentos del BIOS

La parte central de BIOS está quemada o La parte central de BIOS está quemada o grabada en un chip ROM; también incluye chips grabada en un chip ROM; también incluye chips ROM instalados en tarjetas adaptadoras, así ROM instalados en tarjetas adaptadoras, así como los controladores cargados durante el como los controladores cargados durante el arranque del sistema.arranque del sistema.

La combinación del BIOS de la tarjeta madre, el La combinación del BIOS de la tarjeta madre, el de las tarjetas adaptadoras y los controladores de las tarjetas adaptadoras y los controladores de dispositivos cargados en disco conforman la de dispositivos cargados en disco conforman la totalidad del BIOS.totalidad del BIOS.

EL software almacenado en chips, y no en EL software almacenado en chips, y no en disco, se conoce como firmware.disco, se conoce como firmware.

Capas de un sistema PCCapas de un sistema PC

En el sentido más básico, En el sentido más básico, un sistema PC es como un sistema PC es como una serie de cuatro capas una serie de cuatro capas (algunas de hardware y (algunas de hardware y otras de software) que se otras de software) que se articulan entre síarticulan entre sí

Software de Software de AplicaciónAplicación

Interfaz estándar (API)Interfaz estándar (API)

Sistema OperativoSistema OperativoInterfaz estándarInterfaz estándar

BIOSBIOSInterfaz no estándarInterfaz no estándar

Hardware del sistemaHardware del sistema

Capas de un sistema PCCapas de un sistema PC

El propósito de un diseño de capas es permitir a El propósito de un diseño de capas es permitir a un sistema operativo dado y a sus aplicaciones un sistema operativo dado y a sus aplicaciones correr en hardware diferente.correr en hardware diferente.

El sistema operativo se articula con la capa del El sistema operativo se articula con la capa del BIOS para comunicarse con el hardware.BIOS para comunicarse con el hardware.

En la capa del hardware reside la mayor parte En la capa del hardware reside la mayor parte de las diferencias entre sistemas. El BIOS cubre de las diferencias entre sistemas. El BIOS cubre esas diferencias entre el hardware específico, de esas diferencias entre el hardware específico, de modo que el sistema operativo y la aplicación modo que el sistema operativo y la aplicación pueda ejecutarlo.pueda ejecutarlo.

Hardware/Software de BIOSHardware/Software de BIOS

El BIOS es El BIOS es softwaresoftware que se ejecuta en que se ejecuta en memoria.memoria.

El BIOS de una PC proviene de tres El BIOS de una PC proviene de tres fuentes posibles:fuentes posibles:ROM de la tarjeta madre.ROM de la tarjeta madre.ROM de tarjetas adaptadorasROM de tarjetas adaptadoras (como el de (como el de

una tarjeta de vídeo).una tarjeta de vídeo).Software en RAM proveniente de discoSoftware en RAM proveniente de disco

(controladores de dispositivos).(controladores de dispositivos).

Controladores de dispositivosControladores de dispositivos

El El BIOSBIOS de una tarjeta madre normalmente de una tarjeta madre normalmente incluye incluye controladorescontroladores para todos los para todos los componentes básicos del sistema.componentes básicos del sistema.

A medida que aumentó la complejidad de los A medida que aumentó la complejidad de los sistemas, se agregó nuevo hardware para el sistemas, se agregó nuevo hardware para el que no existían controladores en el BIOS de la que no existían controladores en el BIOS de la tarjeta madretarjeta madre

Ahora es más práctico copiar cualquier nuevo Ahora es más práctico copiar cualquier nuevo controlador necesario al disco duro del sistema, controlador necesario al disco duro del sistema, y configurar al sistema operativo para cargarlos y configurar al sistema operativo para cargarlos durante el arranque.durante el arranque.

Contenido del chip ROMContenido del chip ROMde la tarjeta madrede la tarjeta madre

Una Una POSTPOST (Autoprueba de Encendido)(Autoprueba de Encendido) del BIOS que del BIOS que verifica los componentes principales del sistema cuando verifica los componentes principales del sistema cuando se enciende el equipo.se enciende el equipo.

Un Un programa de configuraciónprograma de configuración usado para almacenar la usado para almacenar la configuración del sistema en la memoria CMOS configuración del sistema en la memoria CMOS alimentada por una batería en la tarjeta madrealimentada por una batería en la tarjeta madre

Un Un cargador de instrucciones de arranquecargador de instrucciones de arranque, que es una , que es una rutina que lee las unidades de disco duro en busca de un rutina que lee las unidades de disco duro en busca de un sector de arranque maestro válido.sector de arranque maestro válido.

El El BIOS,BIOS, como colección de controladores usados para como colección de controladores usados para actuar como una interfaz básica entre el sistema actuar como una interfaz básica entre el sistema operativo y el hardware cuando el sistema arranca o está operativo y el hardware cuando el sistema arranca o está funcionando.funcionando.

Hardware ROMHardware ROM

La La memoria de solo lecturamemoria de solo lectura (ROM) es una (ROM) es una especie de memoria que puede almacenar especie de memoria que puede almacenar datos permanentemente.datos permanentemente.

Es una memoria no volátil porque cualquier Es una memoria no volátil porque cualquier información almacenada en ella se conserva información almacenada en ella se conserva aunque se apague el sistema.aunque se apague el sistema.

Las tarjetas adaptadoras que requieren Las tarjetas adaptadoras que requieren controladores durante el proceso de arranque controladores durante el proceso de arranque requieren de un ROM en tarjeta. Por ejemplo: requieren de un ROM en tarjeta. Por ejemplo: las de vídeo, las SCSI, controladoras EIDE, y las de vídeo, las SCSI, controladoras EIDE, y algunas de red.algunas de red.

Tipos de chips ROMTipos de chips ROM

ROMROM. . Memoria de sólo lectura.Memoria de sólo lectura.

PROMPROM. . Memoria programable de sólo lectura.Memoria programable de sólo lectura.

EPROMEPROM. . PROM borrable.PROM borrable.

EEPROMEEPROM. . PROM borrable eléctricamente.PROM borrable eléctricamente.(también conocida como ROM flash.)(también conocida como ROM flash.)

ROM verdadera ROM verdadera o de máscarao de máscara

Originalmente, la mayoría de las ROMs fueron Originalmente, la mayoría de las ROMs fueron fabricadas con los datos binarios (ceros y unos) fabricadas con los datos binarios (ceros y unos) ya “grabados” o integrados en el circuito.ya “grabados” o integrados en el circuito.

El circuito integrado constituye al chip de silicio El circuito integrado constituye al chip de silicio real.real.

Son Son ROMs de máscaraROMs de máscara porque los datos están porque los datos están formados en la máscara a partir de la cual se formados en la máscara a partir de la cual se produjo, por medios fotolitográficos, el chip produjo, por medios fotolitográficos, el chip ROM.ROM.

PROMPROM

Las Las PROMsPROMs son un tipo de ROM en blanco, en son un tipo de ROM en blanco, en su estado original, y que debe ser programada su estado original, y que debe ser programada con cualquier información que se requiera.con cualquier información que se requiera.

La PROM pueden identificarse por los números La PROM pueden identificarse por los números 27nnnn.27nnnn.

Pueden tener precargados 1s (unos) binarios. Pueden tener precargados 1s (unos) binarios. Cada bit 1 binario puede ser equiparado con un Cada bit 1 binario puede ser equiparado con un fusible intacto. Cuando se programa una PROM fusible intacto. Cuando se programa una PROM se hace pasar un voltaje más alto en las se hace pasar un voltaje más alto en las distintas direcciones del chip, quemándose los distintas direcciones del chip, quemándose los fusibles en las ubicaciones deseadas, lo que fusibles en las ubicaciones deseadas, lo que convierte un 1 en un 0.convierte un 1 en un 0.

EPROMEPROM

La La EPROMEPROM es una variación de la PROM. es una variación de la PROM. Un chip puede ser reconocidopor la ventana de Un chip puede ser reconocidopor la ventana de

cristal de cuarzo colocada en el cristal de cuarzo colocada en el encapsulamiento del chip directamente sobre el encapsulamiento del chip directamente sobre el circuito impreso.circuito impreso.

Usan el esquema de numeración de las Usan el esquema de numeración de las PROMs.PROMs.

La ventana permite el paso de la luz ultravioleta La ventana permite el paso de la luz ultravioleta al circuito impreso, pues es borrada si se al circuito impreso, pues es borrada si se expone a una fuente intensa de luz UV.expone a una fuente intensa de luz UV.

EEPROM / ROM FlashEEPROM / ROM Flash

Fabricantes de BIOS en ROMFabricantes de BIOS en ROM

Fundamentos de la memoriaFundamentos de la memoria

ROMROM

RAMRAM

DRAMDRAM

La La RAM DinámicaRAM Dinámica es el tipo de chip usado es el tipo de chip usado para la mayor parte de memoria principal para la mayor parte de memoria principal de un equipo PC moderno. de un equipo PC moderno.

Tiene alta densidad, es decir, es posible Tiene alta densidad, es decir, es posible empacar muchos bits en un chip muy empacar muchos bits en un chip muy pequeño.pequeño.

Es de bajo costo, el cual la hace asequible Es de bajo costo, el cual la hace asequible para arreglos de gran cantidad de para arreglos de gran cantidad de memoriamemoria

Celdas de memoriaCeldas de memoriade un chip DRAMde un chip DRAM

Las Las celdasceldas están constituidas por pequeños están constituidas por pequeños condensadorescondensadores capaces de retener una carga capaces de retener una carga para indicar para indicar un BIT.un BIT.

Debido a su diseño dinámico debe ser Debido a su diseño dinámico debe ser actualizadaactualizada permanentemente o las cargas permanentemente o las cargas eléctricas de los condensadores individuales se eléctricas de los condensadores individuales se disiparán y los datos se perderán.disiparán y los datos se perderán.

La actualización ocurre cuando el controlador de La actualización ocurre cuando el controlador de memoria del sistema descansa y accede a todas memoria del sistema descansa y accede a todas las filas de datos de los chips de memoria para las filas de datos de los chips de memoria para refrescarlos (cada 1.92 milisegundos).refrescarlos (cada 1.92 milisegundos).

Las Las DRAMDRAM usan sólo usan sólo un par transistor-un par transistor-condensador,condensador, lo que les permite alcanzar una alta lo que les permite alcanzar una alta densidad y ofrecer una mayor capacidad de densidad y ofrecer una mayor capacidad de memoria por chip que otros tipos de memoria.memoria por chip que otros tipos de memoria.

Actualmente hay chips DRAM disponibles cuyas Actualmente hay chips DRAM disponibles cuyas densidades van desde los 256Mbits o más (256 densidades van desde los 256Mbits o más (256 millones de transistores), pero los transistores y millones de transistores), pero los transistores y condensadores están dispuestos consistentemente condensadores están dispuestos consistentemente en una en una rejilla de estructuras simples y repetitivas.rejilla de estructuras simples y repetitivas.

El transistor de cada celda DRAM de un El transistor de cada celda DRAM de un BIT lee el estado de la carga del BIT lee el estado de la carga del condensador adyacente. Si está cargado condensador adyacente. Si está cargado se considera que la celda contiene un 1; la se considera que la celda contiene un 1; la ausencia de carga indica un 0.ausencia de carga indica un 0.

La carga de los pequeños condensadores La carga de los pequeños condensadores está fugándose constantemente; por ello, está fugándose constantemente; por ello, la memoria debe refrescarse la memoria debe refrescarse constantemente.constantemente.

Memoria caché: SRAMMemoria caché: SRAM La La RAM EstáticaRAM Estática es un tipo de memoria es un tipo de memoria

significativamente más rápida que la mayoría de significativamente más rápida que la mayoría de los tipos DRAM.los tipos DRAM.

No requiere de las frecuencias de actualización No requiere de las frecuencias de actualización de datos de la DRAM por su diseño y le sostiene de datos de la DRAM por su diseño y le sostiene el paso a los procesadores modernos.el paso a los procesadores modernos.

En su diseño se emplean En su diseño se emplean agrupamientos de seis agrupamientos de seis transistorestransistores por cada BIT de almacenamiento, por cada BIT de almacenamiento, sin condensadores que requieran actualización.sin condensadores que requieran actualización.

Mientras exista suministro eléctrico, la SRAM Mientras exista suministro eléctrico, la SRAM recordarárecordará su contenido. su contenido.

En comparación con la DRAM, la SRAM es En comparación con la DRAM, la SRAM es mucho más rápida, pero también mucho menos mucho más rápida, pero también mucho menos densa y bastante más cara.densa y bastante más cara.

Los chips son más grandes y almacenan menos Los chips son más grandes y almacenan menos bits. bits.

Se la utiliza como memoria caché, que funciona Se la utiliza como memoria caché, que funciona a velocidades cercanas o iguales a las del a velocidades cercanas o iguales a las del procesador, y es la memoria en donde el procesador, y es la memoria en donde el procesador lee y escribe normalmenteprocesador lee y escribe normalmente

Función del controlador Función del controlador de la cachéde la caché

Dado que la caché puede funcionar a la Dado que la caché puede funcionar a la velocidad de la CPU, el sistema está diseñado velocidad de la CPU, el sistema está diseñado de tal manera que el controlador de la caché de tal manera que el controlador de la caché anticipa las necesidades de memoria del anticipa las necesidades de memoria del procesador y carga previamente los datos procesador y carga previamente los datos pertinentes en la memoria de alta velocidad; pertinentes en la memoria de alta velocidad; después, cuando el procesador invoca una después, cuando el procesador invoca una dirección de memoria, los datos dirección de memoria, los datos correspondientes pueden obtenerse de ella, en correspondientes pueden obtenerse de ella, en lugar de tener que recurrir a la lenta memoria lugar de tener que recurrir a la lenta memoria principal.principal.

Caché L1 y L2Caché L1 y L2 Para reducir al mínimo del número de veces que Para reducir al mínimo del número de veces que

el procesador tiene que leer datos de la memoria el procesador tiene que leer datos de la memoria principal, en un sistema moderno hay dos niveles principal, en un sistema moderno hay dos niveles de caché: de caché: L1L1 y y L2L2..

La La caché L1 (caché L1 (integral o interna) está asimilada al integral o interna) está asimilada al circuito integrado del procesador, funcionando a circuito integrado del procesador, funcionando a la velocidad del núcleo.la velocidad del núcleo.

La La caché L2 (caché L2 (externa) se ubica fuera del circuito externa) se ubica fuera del circuito integrado del procesador.integrado del procesador.

Los procesadores Los procesadores ItaniumItanium tienen tienen trestres niveles de niveles de caché dentro del módulo del procesador para caché dentro del módulo del procesador para lograr reducir el diferencial de velocidad existente lograr reducir el diferencial de velocidad existente entre el núcleo del procesador y las lentas tarjeta entre el núcleo del procesador y las lentas tarjeta madre y memoria principal.madre y memoria principal.

Velocidades de RAMVelocidades de RAM La velocidad y el rendimiento de la memoria se La velocidad y el rendimiento de la memoria se

expresa generalmente en expresa generalmente en nanosegundosnanosegundos y en y en MHzMHz. A más velocidad del reloj, menos la . A más velocidad del reloj, menos la duración del ciclo.duración del ciclo.

La disposición más eficiente para los La disposición más eficiente para los transistores de bits de un chip de memoria es la transistores de bits de un chip de memoria es la rejilla, pues puede accederse a cada uno a rejilla, pues puede accederse a cada uno a través de un esquema de fila y columna.través de un esquema de fila y columna.

Todos los accesos a memoria implican Todos los accesos a memoria implican seleccionar una dirección de fila y una de seleccionar una dirección de fila y una de columna, y después transferir los datos, demora columna, y después transferir los datos, demora que se conoce como latencia.que se conoce como latencia.

Relación entre Megahertz y ciclos Relación entre Megahertz y ciclos que duran nanosegundosque duran nanosegundos

Velocidad de relojVelocidad de reloj Duración de cicloDuración de ciclo

33 MHz33 MHz 30 ns30 ns

66 MHz66 MHz 15 ns15 ns

100 MHz100 MHz 10 ns10 ns

133 MHz133 MHz 7.5 ns7.5 ns

266 MHz266 MHz 3.8 ns3.8 ns

533 MHz533 MHz 1.9 ns1.9 ns

800 MHz800 MHz 1.3 ns1.3 ns

DRAM con Modo de DRAM con Modo de Paginación Rápida (FPM)Paginación Rápida (FPM)

Para acceder a la Para acceder a la DRAMDRAM estándar se emplea el estándar se emplea el método de método de paginaciónpaginación. El acceso a la memoria . El acceso a la memoria evita seleccionar una dirección fila-columna, evita seleccionar una dirección fila-columna, accediendo a la información dentro de una fila accediendo a la información dentro de una fila dada de memoria mientras se mantenga la misma dada de memoria mientras se mantenga la misma dirección de fila y se cambie sólo la columna.dirección de fila y se cambie sólo la columna.

La memoria paginada mejora el rendimiento a La memoria paginada mejora el rendimiento a través de la división de la memoria en páginas que través de la división de la memoria en páginas que van de 512 bytes a unos cuantos kilobytes de van de 512 bytes a unos cuantos kilobytes de extensión.extensión.

Los circuitos de paginación permiten acceder a Los circuitos de paginación permiten acceder a ubicaciones de memora con la ejecución de unos ubicaciones de memora con la ejecución de unos cuantos estados de espera.cuantos estados de espera.

RAM de Salida Extendida RAM de Salida Extendida de Datos (EDO)de Datos (EDO)

Es una forma modificada de la memoria FPM Es una forma modificada de la memoria FPM llamada llamada Modo de Hiperpágina.Modo de Hiperpágina.

Los controladores de salida de datos del chip no Los controladores de salida de datos del chip no se apagan cuando el controlador de memoria se apagan cuando el controlador de memoria quita la dirección de columna para iniciar el ciclo quita la dirección de columna para iniciar el ciclo subsecuente, lo que le permite a éste traslaparse subsecuente, lo que le permite a éste traslaparse sobre el previo, ahorrando tiempo.sobre el previo, ahorrando tiempo.

La duración de los ciclos mejora al permitir al La duración de los ciclos mejora al permitir al controlador de memoria comenzar una nueva controlador de memoria comenzar una nueva instrucción de dirección de columna mientras lee instrucción de dirección de columna mientras lee datos en la dirección en turno.datos en la dirección en turno.

Es ideal para sistemas con velocidades de bus Es ideal para sistemas con velocidades de bus de hasta de hasta 66MHz66MHz..

DRAM Sincrónica (SDRAM)DRAM Sincrónica (SDRAM) Es un tipo de DRAM que funciona en Es un tipo de DRAM que funciona en

sincronización con el bus de memoria.sincronización con el bus de memoria. La SDRAM entrega información en ráfagas muy La SDRAM entrega información en ráfagas muy

rápidas a través de una interfaz temporizada de rápidas a través de una interfaz temporizada de alta velocidad.alta velocidad.

La SDRAM elimina la mayor parte de la latencia La SDRAM elimina la mayor parte de la latencia inherente a la DRAM asincrónica porque las inherente a la DRAM asincrónica porque las señales están sincronizadas con el reloj de la señales están sincronizadas con el reloj de la tarjeta madre.tarjeta madre.

La SDRAM también acepta bus de sistema con La SDRAM también acepta bus de sistema con velocidades de 100 MHz o mayores. Se ha velocidades de 100 MHz o mayores. Se ha actualizado a las especificaciones PC66, PC100 actualizado a las especificaciones PC66, PC100 y PC133.y PC133.

DRAM Rambus (RDRAM)DRAM Rambus (RDRAM) La Rambus desarrolló un bus de memoria chip a La Rambus desarrolló un bus de memoria chip a

chip, con dispositivos especializados que se chip, con dispositivos especializados que se comunican a velocidades muy altas.comunican a velocidades muy altas.

Mientras que los sistemas de memeoria Mientras que los sistemas de memeoria FPM/EDO o SDRAM son sistemas de canal FPM/EDO o SDRAM son sistemas de canal ancho (32/64 bits a la vez), las RDRAM son ancho (32/64 bits a la vez), las RDRAM son dispositivos de canal angosto (16 bits a la vez, dispositivos de canal angosto (16 bits a la vez, pero a mayor velocidad).pero a mayor velocidad).

Las RDRAM funcionan normalmente a 800 MHz y Las RDRAM funcionan normalmente a 800 MHz y presentan latencia mucho menor entre presentan latencia mucho menor entre transferencias porque funciona sincrónicamente transferencias porque funciona sincrónicamente en un sistema con bucles y en una sola dirección, en un sistema con bucles y en una sola dirección, lo que implica un rendimiento global de bus de lo que implica un rendimiento global de bus de casi el triple que la SDRAM de 100 MHz.casi el triple que la SDRAM de 100 MHz.

Un solo canal de memoria Rambus puede aceptar Un solo canal de memoria Rambus puede aceptar hasta 32 chips RDRAM individuales, o más, si se hasta 32 chips RDRAM individuales, o más, si se usan búferes.usan búferes.

Cada chip se conecta, en modo serial, al siguiente Cada chip se conecta, en modo serial, al siguiente de un paquete llamado RIMM (Módulo Rambus de de un paquete llamado RIMM (Módulo Rambus de Memoria en Línea), aunque todas las Memoria en Línea), aunque todas las transferencias de memoria se realizan entre el transferencias de memoria se realizan entre el controlador de memoria y un solo chip.controlador de memoria y un solo chip.

El bus de memoria RDRAM es una ruta continua El bus de memoria RDRAM es una ruta continua que para a través de cada chip y módulo del bus; que para a través de cada chip y módulo del bus; cada módulo tiene pines de entrada y de salida en cada módulo tiene pines de entrada y de salida en extremos opuestos, lo que implica que cada socket extremos opuestos, lo que implica que cada socket RIMM vacío debe ser llenado con módulos de RIMM vacío debe ser llenado con módulos de continuidad para que la ruta sea continua.continuidad para que la ruta sea continua.

SDRAM de DobleSDRAM de DobleFrecuencia de DatosFrecuencia de Datos

La memoria SDRAM DDR es un diseño de La memoria SDRAM DDR es un diseño de SDRAM evolucionado en el cual los datos se SDRAM evolucionado en el cual los datos se transfieren a una velocidad doble.transfieren a una velocidad doble.

En lugar de duplicar la frecuencia real de reloj, En lugar de duplicar la frecuencia real de reloj, la memoria DDR transfiere dos datos por ciclo la memoria DDR transfiere dos datos por ciclo de reloj: uno durante del flanco de bajada y otro de reloj: uno durante del flanco de bajada y otro durante el flanco de subida de la señal de reloj, durante el flanco de subida de la señal de reloj, de un modo similar a lo que hace la RDRAMde un modo similar a lo que hace la RDRAM

Emplea un diseño de módulo DIMM de 184 Emplea un diseño de módulo DIMM de 184 pines, y se les clasifica para operación PC200 pines, y se les clasifica para operación PC200 (100 MHz x 2) ó PC266 (133 MHz x 2).(100 MHz x 2) ó PC266 (133 MHz x 2).

RAM físicaRAM física La arquitectura de la CPU y tarjeta madre (el La arquitectura de la CPU y tarjeta madre (el

conjunto de chips) dicta la capacidad de memoria conjunto de chips) dicta la capacidad de memoria de una computadora en particular, así como los de una computadora en particular, así como los tipos y formas de memoria que pueden ser tipos y formas de memoria que pueden ser instaladosinstalados

Con el paso de los años, han ocurrido que la Con el paso de los años, han ocurrido que la memoria se ha hecho más rápida y más ancha.memoria se ha hecho más rápida y más ancha.

El controlador de memoria de una PC moderna El controlador de memoria de una PC moderna reside en el conjunto de chips de la tarjeta madre.reside en el conjunto de chips de la tarjeta madre.

Aunque un sistema puede aceptar cierta cantidad Aunque un sistema puede aceptar cierta cantidad de memoria física, el tipo de software que corra de memoria física, el tipo de software que corra puede dictar si toda la memoria puede ser usada.puede dictar si toda la memoria puede ser usada.

Paquete Dual en Línea (DIP)Paquete Dual en Línea (DIP)

Originalmente, la memoria se instalaba en los Originalmente, la memoria se instalaba en los sistemas chip por chip, conocidos como DIP sistemas chip por chip, conocidos como DIP debido a su diseño. Debido a los ciclos térmicos debido a su diseño. Debido a los ciclos térmicos se salían de sus sockets.se salían de sus sockets.

Luego se soldó la memoria a la tarjeta madre o Luego se soldó la memoria a la tarjeta madre o una tarjeta de expansión. Si un chip se una tarjeta de expansión. Si un chip se descomponía, reemplazarlo era costoso.descomponía, reemplazarlo era costoso.

Como se necesitaba un chip que estuviera bien Como se necesitaba un chip que estuviera bien fijo pero que pudiera desmontarse fácilmente: lo fijo pero que pudiera desmontarse fácilmente: lo que hizo surgir el SIMM.que hizo surgir el SIMM.

SIMMs y DIMMsSIMMs y DIMMs

Para almacenamiento de memoria, los equipos Para almacenamiento de memoria, los equipos modernos han adoptado el modernos han adoptado el Módulo Sencillo de Módulo Sencillo de Memoria en Línea (SIMM)Memoria en Línea (SIMM) o el o el Módulo Dual de Módulo Dual de Memoria en Línea (DIMM)Memoria en Línea (DIMM) en lugar de los chips en lugar de los chips individuales.individuales.

Estas tarjetas se insertan en conectores Estas tarjetas se insertan en conectores especiales o en una tarjeta de memoria.especiales o en una tarjeta de memoria.

El SIMM/DIMM es tratado como si fuera un El SIMM/DIMM es tratado como si fuera un enorme chip de memoria.enorme chip de memoria.

SIMMsSIMMs

Los Los SIMMsSIMMs tenían dos tamaños físicos tenían dos tamaños físicos principales: de principales: de 30 pines30 pines (8 bits más un bit (8 bits más un bit opcional de paridad) y de opcional de paridad) y de 72 pines72 pines (32 bits (32 bits más 4 bits opcionales de paridad), con más 4 bits opcionales de paridad), con varias capacidades y otras varias capacidades y otras especificaciones.especificaciones.

Los Los SIMMsSIMMs de 30 pines son más de 30 pines son más pequeños que los de 72, y pueden tener pequeños que los de 72, y pueden tener chips tanto en uno como en ambos lados.chips tanto en uno como en ambos lados.

DIMMsDIMMs

Los Los DIMMsDIMMs son unidades de son unidades de 168 pines168 pines con rutas de datos de 64 bits (sin paridad) con rutas de datos de 64 bits (sin paridad) o 72 bits (con paridad o ECC, o 72 bits (con paridad o ECC, Código Código Corrector de Errores).Corrector de Errores).

Un Un DIMMDIMM de 168 pines es una pulgada de 168 pines es una pulgada más largo que un más largo que un SIMMSIMM de 72 pines. La de 72 pines. La principal diferencia es que los principal diferencia es que los DIMMsDIMMs tienen pines de señal diferentes en cada tienen pines de señal diferentes en cada lado del módulo.lado del módulo.

Velocidades de los Velocidades de los SIMMs y DIMMsSIMMs y DIMMs

Los Los SIMMsSIMMs y y DIMMsDIMMs de RAM Dinámica de cada de RAM Dinámica de cada tipo y capacidad están disponibles en diferentes tipo y capacidad están disponibles en diferentes velocidades.velocidades.

Los Los SIMMsSIMMs han estado disponibles desde 120 han estado disponibles desde 120 ns hasta 50 ns. Los ns hasta 50 ns. Los DIMMsDIMMs desde 60 a menos desde 60 a menos de 10 ns.de 10 ns.

Dado que los Dado que los DIMMsDIMMs tienen una ROM e tarjeta tienen una ROM e tarjeta que informa su velocidad al sistema, la mayoría que informa su velocidad al sistema, la mayoría de los equipos operan el controlador y el bus de de los equipos operan el controlador y el bus de memoria a una velocidad correspondiente a la memoria a una velocidad correspondiente a la menor de los menor de los DIMMsDIMMs instalados. instalados.

Bancos de memoriaBancos de memoria Los chips de memoria están organizados en Los chips de memoria están organizados en

bancosbancos colocados en tarjetas madre y tarjetas colocados en tarjetas madre y tarjetas de memoria.de memoria.

Generalmente el banco corresponde a la Generalmente el banco corresponde a la capacidad del bus de datos del procesador.capacidad del bus de datos del procesador.

Si los Si los SIMMsSIMMs son usados en sistemas de 32 y son usados en sistemas de 32 y 64 bits, se los debe usar en incrementos de 64 bits, se los debe usar en incrementos de cuatro u ocho por banco.cuatro u ocho por banco.

Los Los DIMMsDIMMs son ideales para sistemas de 64 bits son ideales para sistemas de 64 bits y superiores. Cada DIMM es un banco y superiores. Cada DIMM es un banco individual.individual.

Errores en la memoriaErrores en la memoria La memoria es falible. Las fallas pueden ser: La memoria es falible. Las fallas pueden ser:

fallas duras y errores suavesfallas duras y errores suaves En la En la falla durafalla dura el chip se daña el chip se daña

permanentemente por algún defecto, daño físico permanentemente por algún defecto, daño físico u otra causa.u otra causa.

En el En el error suaveerror suave la falla ocurre a intervalos la falla ocurre a intervalos desigualesdesiguales

Existen tres niveles y técnicas de tolerancia a Existen tres niveles y técnicas de tolerancia a errores en una PC:errores en una PC: Sin paridadSin paridad ParidadParidad ECCECC

ParidadParidad

Los sistemas sin paridad no toleran errores, Los sistemas sin paridad no toleran errores, pero son de bajo costo.pero son de bajo costo.

Un estándar de IBM es que cada chip de Un estándar de IBM es que cada chip de memoria de un banco de nueve puede manejar memoria de un banco de nueve puede manejar un un BITBIT de datos: 8 bits por carácter más uno de datos: 8 bits por carácter más uno extra (extra (BITBIT de paridad). de paridad).

El El BITBIT de paridad permite a un circuito de de paridad permite a un circuito de control de la memoria mantener la pista de los control de la memoria mantener la pista de los otros ocho, como una comprobación cruzada otros ocho, como una comprobación cruzada incorporada para mantener la integridad de cada incorporada para mantener la integridad de cada byte del sistema.byte del sistema.

Ventajas de la paridadVentajas de la paridad

La La paridadparidad no puede corregir errores de no puede corregir errores de sistema, pero permite al usuario estar sistema, pero permite al usuario estar consciente de los errores de memoria consciente de los errores de memoria cuando suceden.cuando suceden.La La paridadparidad protege contra consecuencias de protege contra consecuencias de

cálculos defectuosos basados en datos cálculos defectuosos basados en datos incorrectos.incorrectos.

La La paridadparidad señala la fuente de los errores, lo señala la fuente de los errores, lo que ayuda a la solución de los problemas que ayuda a la solución de los problemas implicados, mejorando la posibilidad de dar implicados, mejorando la posibilidad de dar mantenimiento al sistema.mantenimiento al sistema.

Código Corrector Código Corrector de Errores (ECC)de Errores (ECC)

El El ECCECC va más allá de la detección de errores va más allá de la detección de errores de paridad, pues permite la corrección de un bit de paridad, pues permite la corrección de un bit erróneo, lo que implica que el sistema puede erróneo, lo que implica que el sistema puede continuar trabajando sin interrupción y sin continuar trabajando sin interrupción y sin corromper los datoscorromper los datos

La mayoría de los errores de memoria son de un La mayoría de los errores de memoria son de un solo bit, y pueden ser corregidos por el solo bit, y pueden ser corregidos por el ECCECC, lo , lo que proporciona alta confiabilidad y que proporciona alta confiabilidad y disponibilidad del sistema.disponibilidad del sistema.