Memoria RAM. Funcionamiento:

Transcripción

1 Memoria RAM Definición: La memoria de acceso aleatorio, o memoria de acceso directo (en inglés: Random Access Memory, cuyo acrónimo es RAM), o más conocida como memoria RAM. Es un tipo de memoria temporal que pierde sus datos cuando se queda sin energía (por ejemplo, al apagar la computadora), por lo cual es una memoria volátil. La RAM es nuestro medio de almacenamiento datos. Todos los datos que usa la PC y con los que trabaja durante su actividad son almacenados aquí. Los datos son almacenados en unidades tales como el Disco Duro. Sin embargo para que el CPU pueda trabajar con ellos de una manera eficaz, es necesario que sean tomados de la RAM. Si el CPU tuviera que acceder constantemente al Disco Duro para obtener cada pieza de información que necesita, resultaría en una operación muy lenta. La característica particular de la RAM es que esta pensada para almacenar información de manera temporal lo que quiere decir que solo retiene datos cuando la PC esta encendida. La ventaja de la RAM en comparación con dispositivos de almacenaje que requieren partes mecánicas, es que el tiempo de acceso es mas corto (ya que no se requiere movimiento físico), y consistente, ya que el tiempo para acceder a una pieza de información no depende de su distancia a la cabeza lectora. Funcionamiento: La memoria de acceso aleatorio consta de cientos de miles de pequeños capacitadores que almacenan cargas. Al cargarse, el estado lógico del capacitador es igual a 1; en el

2 caso contrario, es igual a 0, lo que implica que cada capacitador representa un bit de memoria. Teniendo en cuenta que se descargan, los capacitadores deben cargarse constantemente (el término exacto es actualizar) a intervalos regulares, lo que se denomina ciclo de actualización. Las memorias DRAM, por ejemplo, requieren ciclos de actualización de unos 15 nanosegundos (ns). Cada capacitador está acoplado a un transistor (tipo MOS), lo cual posibilita la "recuperación" o modificación del estado del capacitador. Estos transistores están dispuestos en forma de tabla (matriz), de modo que se accede a la caja de memoria (también llamada punto de memoria) mediante una línea y una columna. Cada punto de memoria se caracteriza así por una dirección que corresponde a su vez a un número de fila y a un número de columna. Este acceso no es instantáneo; el período de tiempo que lleva se denomina tiempo de latencia. En consecuencia, el tiempo necesario para acceder a la información en la memoria es igual al tiempo del ciclo más el tiempo de latencia. De este modo, en el caso de la memoria DRAM, por ejemplo, el tiempo de acceso es de 60 nanosegundos (35 ns del tiempo del ciclo más 25 ns del tiempo de latencia). En el ordenador, el tiempo del ciclo corresponde al opuesto de la frecuencia de reloj; por ejemplo, en un ordenador con una frecuencia de 200 MHz, el tiempo del ciclo es de 5 ns (1/200*10 6 ). En consecuencia, en un ordenador con alta frecuencia, que utiliza memorias con un tiempo de acceso mucho más prolongado que el tiempo del ciclo del procesador, se deben producir estados de espera para que se permita el acceso a la memoria. En el caso de un ordenador con una frecuencia de 200 MHz que utiliza memorias DRAM (y con un tiempo de acceso de 60 ns), se generan 11 estados de espera para un ciclo de transferencia. El rendimiento del ordenador disminuye a medida que aumenta el número de estados de espera, por lo que es recomendable implementar el uso de memorias más rápidas.

3 Formatos de módulos RAM: Existen diferentes tipos de memoria de acceso aleatorio. Estas se presentan en forma de módulos de memoria que pueden conectarse a la placa madre. Las primeras memorias fueron chips denominados DIP (Paquete en Línea Doble). Hoy en día, las memorias por lo general se suministran en forma de módulos, es decir, tarjetas que se colocan en conectores designados para tal fin. En términos generales, existen tres tipos de módulos RAM: módulos en formato SIMM (Módulo de Memoria en Línea Simple): se trata de placas de circuito impresas, con uno de sus lados equipado con chips de memoria. Existen dos tipos de módulos SIMM, según el número de conectores: o Los módulos SIMM con 30 conectores (de 89x13mm) son memorias de 8 bits que se instalaban en los PC de primera generación (286, 386). o Los módulos SIMM con 72 conectores (sus dimensiones son 108x25mm) son memorias capaces de almacenar 32 bits de información en forma simultánea. Estas memorias se encuentran en los PC que van desde el 386DX hasta los primeros Pentiums. En el caso de estos últimos, el procesador funciona con un bus de información de 64 bits, razón por la cual, estos ordenadores necesitan estar equipados con dos módulos SIMM. Los módulos de 30 clavijas no pueden instalarse en posiciones de 72 conectores, ya que la muesca (ubicada en la parte central de los conectores) imposibilitaría la conexión. Los módulos en formato DIMM (Módulo de Memoria en Línea Doble), son memorias de 64 bits, lo cual explica por qué no necesitan emparejamiento. Los módulos DIMM poseen chips de memoria en ambos lados de la placa de circuito impresa, y poseen a la vez, 84 conectores de cada lado, lo cual suma un total de 168 clavijas. Además de ser de mayores dimensiones que los módulos SIMM (130x25mm), estos módulos poseen una segunda muesca que evita confusiones.

4 Cabe observar que los conectores DIMM han sido mejorados para facilitar su inserción, gracias a las palancas ubicadas a ambos lados de cada conector. También existen módulos más pequeños, conocidos como SO DIMM (DIMM de contorno pequeño), diseñados para ordenadores portátiles. Los módulos SO DIMM sólo cuentan con 144 clavijas en el caso de las memorias de 64 bits, y con 77 clavijas en el caso de las memorias de 32 bits. Los módulos en formato RIMM (Módulo de Memoria en Línea Rambus, también conocido como RD-RAM o DRD-RAM) son memorias de 64 bits desarrolladas por la empresa Rambus. Poseen 184 clavijas. Dichos módulos poseen dos muescas de posición, con el fin de evitar el riesgo de confusión con módulos previos. Dada la alta velocidad de transferencia de que disponen, los módulos RIMM poseen una película térmica cuyo rol es el mejorar la transferencia de calor. Al igual que con los módulos DIMM, también existen módulos más pequeños, conocidos como SO RIMM (RIMM de contorno pequeño), diseñados para ordenadores portátiles. Los módulos SO RIMM poseen sólo 160 clavijas. Fabricacion: Éstas son algunas de las maquinas SMT (Surface Mount Technology) para montar los componentes e n el PCB (rinted Circuit Board) con costos de 400,000 USD cada una.

5 1.Programando la SMT: La primera etapa para producir un modulo de memoria es el programado de la SMT junto con la elección de los chips apropiados que se instalaran en el PCB Toma aproximadamente de 20 a 30 minutos para tener lista la máquina para la primera prueba. En ese tiempo, los ingenieros de la fábrica programan la computadora del SMT, calibran la línea y le introducen los chips que se requieren para producir dicho módulo Una vez que la máquina esté lista, el siguiente paso es correr la primera prueba. Esto es para asegurarse que la SMT ha sido programada correctamente y si ha puesto los chips correctamente en el PCB. Imagínense que produzca un batch entero de módulos defectuosos. Una vez que la prueba es completada (sólo se produce un PCB que consiste en 6 módulos), uno de los ingenieros toma el PCB y lo compara con un documento. Éste es usado como "mapa" para determinar si se ha armado correctamente y si se puede empezar la producción entera.

6 Una vez que el ingeniero esta satisfecho con el resultado, la producción empieza a trabajar. 2. Aplicando pasta para soldar y los chips iniciales: La segunda etapa de la producción de RAM es aplicar la pasta para soldar a una PCB en "blanco". Recientemente se ha alentado a las compañías usar productos libres de plomo.

7 Ésta es la máquina responsable de aplicar pasta para soldar al PCB. Luego el PCB es enviado a la siguiente parte de la linea del SMT. En este punto, la SMT empieza a poner los pequeños componentes al PCB. Se producen casi 1 millón de módulos por mes. Ahora que éstos componentes están en el PCB, los chips RAM están listos para ser instalados. 3.Instalando los chips RAM: La tercera etapa es instalar los chips RAM en el PCB. Como se puede ver en la foto los brazos robóticos toman los chips RAM de la bandeja y se prepara a instalarlos. Aquí se puede apreciar los chips siendo colocados en el PCB, cosa que ocurre increíblemente rápido. 3 chips RAM son instalados a la vez, luego el brazo robotico va a la bandeja, toma otros 3 y así sucesivamente. Con las máquinas colocando chips rápida y delicadamente, es interesante las precauciones que las empresa (En este caso TEAM GROUP) en caso de sismo, ya que Taiwan es propenso de muchos sismos cada año. Las lineas SMT pueden continuar produciendo aun con un sismo de escala 2 a 4 sin interrupción y sin módulos defectuosos. Si el sismo es más intenso, las máquinas tienen que ser detenidas y los módulos en la línea son destruidos. Se usa un tipo especial de piso el cual es parecido a la goma diseñado para absorber el movimiento producido por el sismo. Así mismo, las máquinas tienen unas patas especiales diseñadas para absorber el impacto también. Aunque aún las máquinas no pueden detectar un sismo y apagarse automáticamente, estas están acondicionadas para evitar en mayor medida posible desperdiciar los productos.

8 La línea SMT es suficientemente inteligente para detectar si el chip RAM es defectuoso o no. Esto es, si los pines en la parte trasera están rotos o no hace el contacto adecuado con el PCB. Estos chips son automáticamente desechados. 4.Examinando y probando la memoria: El producto ha pasado de ser un simple PCB a un modulo me memoria. Es tiempo de examinarlo cuidadosamente, asegurándose de que todos los componentes fueron instalados exitosa mente. Una vez que las examinadores están satisfechas con los módulos, éstos son llevados al equipo de pruebas. Para que un modulo de memoria pase a la siguiente etapa, debe completar 5 pasadas del programa para testear sin ningún error. Una vez que pasa las pruebas, es empacado y está casi listo para ser enviado a los clientes.