Memoria externa, Memoria óptica y funcionamiento de dispositivos.

Introducción

Las memorias de las computadoras se utilizan para retener los bits que constituyen el alfabeto digital para representar programas y datos o cualquier otra entidad operable para una computadora. Uno de los parámetros más importantes para medir el rendimiento es la capacidad del procesador para gestionar los accesos a sus memorias.

Objetivos

·         Entender y conocer los distintos tipos de memoria para así obtener un mejor recurso de la computadora.

·         Obtener una visión generalizada basada en los distinto tipos de clasificación de las memorias

Desarrollo

La memoria es el componente imprescindible del ordenador que mantiene disponibles las instrucciones para el microprocesador o CPU pueda ejecutarlas. también la memoria se encarga de almacenar temporalmente el resultado de los procesos ejecutados.

Clasificación de memorias:

Para abarcar su estudio es necesario clasificarlas según ciertos parámetros que las diferencian:

a.      El modo de acceso a la unidad de información

Una memoria es de acceso aleatorio cuando un componente de selección habilita una palabra (o posición) e inhabilita a las demás. En cada acceso el componente de selección de palabra (o decodificador de direcciones) recibe “el identificador" (que es único) de la unidad de información implicada. El tiempo de acceso es independiente del lugar físico que ocupa la unidad de información en el soporte.

Una memoria es de acceso secuencial cuando para acceder a una unidad de información se establece una posición de referencia, a partir de la cual comienza un rastreo de la unidad de información que consiste en la lectura de todas las unidades que la precedan, hasta lograr la buscada. En este caso, el tiempo de acceso depende de la distancia entre la posición inicial y la unidad de información.

Una memoria es de acceso asociativo cuando la búsqueda de la unidad de información implica la comparación de un grupo de bits de la unidad de información con el contenido de una posición de memoria. Las palabras no se identifican

b.      Las operaciones que aceptan por cada acceso

Una memoria es de lectura/escritura cuando admite ambas operaciones (algunos autores las denominan "vivas”) y es sólo de lectura cuando permite únicamente esta operación (algunos autores las denominan "muertas").

c.       La duración de la información en el soporte

Las memorias son volátiles cuando pierden su información con el corte de suministro de corriente y perennes, permanentes o no volátiles, en caso contrario                       La clasificación también comprende una tecnología de memoria RAM denominada dinámica, que, aunque sus celdas binarias degradan la información con el tiempo, el proceso de recuperación es gestionado por hardware, y, por lo tanto, la "pérdida momentánea" de información se hace transparente al entorno.

Memoria R.O.M.

R.O.M. significa Read Only Memory (Memoria Sólo Lectura); esta memoria, como las siglas indican, es una memoria que sólo puede leerse por lo que no se puede modificar su contenido. Este tipo de memoria permite almacenar la información necesaria para iniciar el ordenador. De hecho, no es posible almacenar esta información en el disco duro, dado que los parámetros del disco (vitales para la inicialización) forman parte de dicha información y resultan esenciales para el arranque (arranque=cargar el sistema operativo en la memoria RAM)

El BIOS es un chip formado por memoria ROM donde se guarda la configuración del hardware. Debido a que la memoria precisa de corriente eléctrica para no borrarse y la información que contiene el BIOS es vital para el correcto funcionamiento de la computadora, viene instalado en la placa madre un conector para batería donde se alojará una batería que mantendra una corriente eléctrica permanente, evitando así que el contenido del BIOS se borre. Cuando dicha batería se está agotando por llegar a su límite de vida de uso, el BIOS envía el mensaje Battery Low, indicando así que llegó el momento de cambiar la batería.

Memoria R.A.M.

R.A.M. significa Random Access Memory lo que significa Memoria de Acceso Aleatorio. Este tipo de memoria es volátil, al contrario que un disco duro, ya que cuando apagamos la computadora, los datos que almacena se pierden. En la memoria RAM se almacenan temporalmente los datos y, para que no se pierdan, es necesario guardarlos en un dispositivo de almacenamiento permanente (disco duro, pendrive, etc.). En esta memoria es donde trabajaremos cuando procesamos la información, es decir, cuando abrimos un archivo o programa, los cargaremos en la memoria RAM para que el microprocesador los utilice. De hecho, el sistema operativo se carga (cuando se prende la computadora) en la memoria RAM.

Se puede clasificar la memoria RAM en tres tipos:

·         Memoria Caché.

·         Tarjeta de memoria RAM.

·         Memoria RAM de video.

·         La memoria Cache.

La memoria caché es una memoria de tipo estático (SRAM), rápida pero cara, que se sitúa entre el procesador y la memoria principal. Su misión principal consiste en acelerar los accesos del procesador a aquellos datos que necesita, ya que su tiempo medio de acceso es sensiblemente inferior al de una RAM normal. Cuando el procesador intenta acceder a un dato que no se encuentra en dicha memoria, se produce lo que se conoce como fallo de caché, fallo que ha de ser subsanado trasladando un bloque adecuado de información desde la memoria principal a la caché. La decisión de qué bloque hemos de retirar, cuándo hemos de actualizar la información, etc., dan lugar a las denominadas políticas de reemplazo y actualización.

Memoria externa.

Toda memoria alojada en una unidad de E/S se denomina memoria externa o secundaria; para algunos autores también se llama memoria de masa o masiva.

Las memorias externas se incluyen en toda computadora debido a su carácter no volátil, o sea que son imprescindibles para retener información cuando el sistema está desconectado de la fuente de alimentación. También se denominan memorias secundarias, nombre utilizado por los autores que llaman memoria principal o interna a la memoria de semiconductores fuera de la CPU y consideran el término interno como dentro de la computadora, aun cuando la memoria esté fuera de la CPU.

En un principio la CPU obtiene un programa y los datos necesarios desde el almacenamiento secundario. El programa se copia literalmente desde su ubicación en el almacenamiento secundario a la memoria de lectura/escritura RAM de la computadora, lo que le permite ejecutarse con mayor rapidez. Además, la CPU sólo tiene acceso directo a esta última por medio del bus de direcciones. De la misma forma, cualquier dato necesitado por el programa se copia desde el almacenamiento secundario hacia la memoria y esos datos retornarán al almacenamiento si se los modifica y se quiere guardar los cambios en forma permanente.

Los dispositivos de E/S más utilizados para “soportar” estas memorias son el disco rígido y los dispositivos de tecnología óptica, como la unidad de DVD.

Las memorias externas actúan de depósito y toda información que no se necesite para el proceso actual se almacena en ellas hasta que sea demandada. Los parámetros para tener en cuenta a la elección del soporte son:

• El costo por bit almacenado.

• El tiempo de acceso.

• El modo de acceso.

• La capacidad de almacenamiento.

• El tipo de tarea que utiliza la información.

Se denomina soporte al elemento físico que retiene los bits de información. Los soportes utilizados con mayor frecuencia son los medios magnéticos. En estos soportes el costo por bit está dado por la densidad de grabación medida en bytes por pulgada (BPI o Bytes Per Inch). La densidad de grabación depende de la calidad del soporte y la capacidad del transductor para representar o detectar un bit en el medio.

Para almacenar información se pueden usar los siguientes tipos de tecnología:

·         Magnética (ejemplos: disquete, disco duro, cinta magnética).

·         Óptica (ejemplos: CD, DVD, BD).

·         Magneto-óptica (ejemplos: Disco Zip, Floptical, Minidisc).

·         Estado sólido o memoria Flash (ejemplos: memoria USB o pendrive; tarjetas de memoria: SD, MiniSD, microSD, MS, MMC, CF, SM).

d.     Memoria óptica.

Los discos ópticos almacenan cantidades de datos grandes y se utilizan cabezales que emiten rayos láser para leer/escribir desde/en el medio. Al escribir en un disco óptico, el láser crea agujeros microscópicos denominados pits. Las áreas que no son quemadas por el láser se llaman lands. El láser de lectura, de menor potencia que el de escritura, lee los datos en el disco óptico buscando pits y lands. Si bien ofrecen gran capacidad de almacenamiento, no son tan rápidos como las unidades de disco rígido.

Pits de un cd, dvd, blue ray

Hay tres tecnologías de discos ópticos primarias disponibles para almacenamiento: unidades de CD-ROM [Compact Disk-Read Only Memory) y sus derivadas CD-R (Compact Disk- Recordable o disco compacto grabable), CD-RW (CompactDisk-Rewríteable o disco compacto regrabable), DVD-ROM (Digital Video Disk-Read Only Memory o disco de video digital solo de lectura) y el nuevo DVD-RAM (Digital Video Disk-Random Access Memory o disco de video digital regrabable); las unidades WORM (Write Once Read Many o escribibles una vez y legibles muchas veces -parecido al concepto de CD-R-) y las unidades de discos ópticos regrabables.

Los CD-ROM son, por lejos, la forma más popular de almacenamiento en disco óptico. Sin embargo, sólo pueden leerse. En la fábrica se usan láseres para crear un CD-ROM maestro y luego se hace un molde a partir de ese CD. Se inyecta plástico dentro del molde y se imprime el patrón de datos en el disco, como en una grabación fonográfica. La utilización típica de los CD-ROM es la distribución software, imágenes o música. En el presente casi todas las aplicaciones se distribuyen en CD-ROM; las estrellas de este formato son los juegos y las enciclopedias interactivas, debido a las posibilidades multimedia que brinda la capacidad de los CD-ROM.

Las unidades WORM se usan casi con exclusividad para almacenamiento en archivo de datos, en los que es importante que los datos no puedan cambiarse ni borrarse luego de haberse escrito, por ejemplo, para almacenamiento de registros financieros.

Composición de un disco óptico

Funcionamiento de una memoria óptica.

La información se convierte en binario

La información se almacena en forma de espiral

Conclusión

Los diferentes tipos de memoria tiene una finalidad especifica la cual es ayudar a mantener el correcto funcionamiento del computador.

Recomendación

El conocer los diferentes tipos de memorias y sus funcionalidades es fundamental a la hora de establecer distintos aspectos para el mejoramiento de la velocidad, capacidad y productividad del computador.

Conocer

Bibliografía

Galasso, E. (25 de septiembre de 2009). Taller de informatica. Obtenido de Taller de informatica: https://tallerinformatica.wordpress.com/memoria/

Quiroga, P. (2010). ARQUITECTURA de COMPUTADORAS. Buenos Aires: Alfaomega .