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LA MEMORIA SRAM

 

 

Índice de contenidos concisos y enlaces

 
- Como funciona una memoria SRAM ó Caché
   ♦  Definición SRAM, memoria caché y Buffer
   ♦ Características
- Caché (L1, L2 y L3) SRAM
-
- Partes
   ♦  Conectores SRAM
   ♦  El tiempo de acceso
- Capacidades SRAM
     Usos específicos
- Auto evaluación, dudas y correcciones sobre los temas
 

Ilustración del tema

  - Animación del funcionamiento de una memoria SRAM o Caché

    Como apoyo a la comprensión del tema, te ofrecemos una animación sobre el funcionamiento interno de una memoria RAM:

Figura 1. Animación de funcionamiento interno de una memoria SRAM

1) La celda de memoria se carga de una corriente eléctrica alta cuándo indica el valor 1.

2) La celda de memoria se carga de una corriente eléctrica baja cuándo indica el valor 0.

3) Al apagar la computadora, las cargas desaparecen y por ello toda la información se pierde.

4) Este tipo de celdas no se descargan mientras la computadora este encendida, por ello es que son sumamente eficaces, ya que no presentan el fenómeno de "refrescar memoria" de las memorias DRAM.

 

 

 
 - Definición de memoria SRAM, definición de memoria Caché y Buffer

      a) SRAM proviene de ("Static Read Aleatory Memory"), lo que traducido significa memoria estática de acceso aleatorio. Se trata de una memoria RAM que tiene la característica de estar construida a base de transistores (a diferencia de la memoria DRAM que la mayoría utilizamos en las computadoras, la cuál esta fabricada a base de capacitores).

 

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     La característica mas importante de la memoria SRAM es que por las propiedades electrónicas del transistor, este no necesita estarse cargando constantemente de electricidad (a diferencia del capacitor de la DRAM, el cuál necesita constantemente recargándose, porque en caso contrario pierde el dato almacenado);  por ello tienden a ser memorias sumamente rápidas y también costosas (ya que es mas caro fabricar un transistor que un capacitor).

  Son memorias físicamente semejantes a las memorias DRAM convencionales (SIMM, DIMM, RIMM, DDR, etc.), que tienen un conector para ser insertadas en una ranura especial para ellas en la tarjeta principal (Motherboard).

      b) Memoria Caché: es sinónimo de SRAM, ya que es el tipo de almacenamiento en que más se basa su uso, sin embargo también es posible crear segmentos de Caché en discos duros y unidades SSD, cumpliendo la función de almacenar datos e instrucciones utilizadas frecuentemente, pero sin punto de comparación con respecto a la velocidad que logra desarrollar la SRAM.

 

     c) Buffer: este término se confunde mucho con Caché, sin embargo un Buffer es un espacio físico en cualquier dispositivo de almacenamiento masivo de lectura/escritura, comúnmente en RAM, que se asigna para almacenar información que será procesada casi inmediatamente y tenerla en espera de proceso, hasta que una vez utilizados los datos, estos se borren para esperar nuevos. Estos segmentos se utilizan mucho en las impresoras, que guardan en Buffer los documentos en cola de impresión, en los antiguos Discman®, que para evitar que la melodía se detuviera, iban almacenando unos segundos más de música en caso de un movimiento brusco en el aparato y finalmente en YouTube® que mientras reproduce, se va adelantando en descargar el resto del video.

Actualmente se dejaron de comercializar en versión tarjetas de memoria, y se han integrado en los microprocesadores y discos duros.

Figura 2. Memoria SRAM , sin marca definida, 9 chips, capacidad de 256 KB.

-  Características generales de la memoria SRAM
 
    + Son memorias caras y por lo tanto de muy poco uso.
    + Cuentan regularmente con 80 pines que se insertan en una ranura especial.
    + Tienen por lo general muy poca capacidad de almacenamiento, pero son muy veloces.

    + Puede convivir con otro tipo de memorias en la misma tarjeta principal ("Motherboard").

    + Actualmente se les clasifica en niveles ("Level"), por lo que se les identifica como L1, L2 y L3.

-  Niveles de Caché (L1, L2 y L3)

     + Memoria L1: se encuentra integrada dentro de los circuitos del microprocesador y eso la hace más cara y más complicado el diseño, pero también mucho más eficiente por su cercanía al microprocesador, ya que funciona a la misma velocidad que él. Esta a su vez se subdivide en 2 partes.

- L1 DC: "Level 1 date cache": se encarga de almacenar datos usados frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos, inmediatamente los utiliza, por lo que se agilizan los procesos.

- L1 IC: "Level 1 instruction cache": se encarga de almacenar instrucciones usadas frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlas, inmediatamente las recupera, por lo que se agilizan los procesos.

     + Memoria L2: esta es la que viene en forma de tarjetas de memoria, para ser insertada en una ranura (Slot) especial de la tarjeta principal (Motherboard) y funciona a la velocidad de trabajo de la misma. Actualmente la memoria L2 viene integrada en el microprocesador, se encarga de almacenar datos de uso frecuente y agilizar los procesos; determina por mucho si un microprocesador es la versión completa ó un modelo austero.

     + Memoria L3: esta memoria es un tercer nivel que soportan principalmente los procesadores de la firma AMD®. Con este nivel de memoria se agiliza el acceso a datos e instrucciones que no fueron localizadas en L1 ó L2. Si no se encuentra el dato en ninguna de las 3, entonces se accederá a buscarlo en la memoria RAM.

-  Partes que componen la memoria SRAM

     Los componentes son visibles, ya que no cuenta con cubierta protectora; son básicamente los siguientes:

Figura 3. Esquema de la memoria SRAM.

1.-  Tarjeta: es una placa plástica sobre la cuál están soldadas los componentes de la memoria.

2.- Chips: son módulos de memoria volátil SRAM.

3.- Conector (80 terminales): base de la memoria que se inserta en la ranura especial para SRAM.

4.- Muesca: indica la posición correcta dentro de la ranura de memoria.

 

-  Conectores - terminales para la ranura

     Básicamente es la siguiente:

Conector Figuras
Conector de 80 terminales
Conector de la memoria

Ranura de la tarjeta principal

- El tiempo de acceso de la memoria SRAM

     Es el tiempo que transcurre para que la memoria SRAM dé un cierto resultado que el sistema le solicite y su medida es en nanosegundos (nseg).

     Tomemos en cuenta que una memoria DRAM ("Dinamic Read Aleatory Memory") convencional tiene un tiempo de acceso de 7.5 nseg (en específico una moderna DDR3).

Tipo de memoria Tiempo de respuesta en nanosegundos (nseg)
SRAM  2 nseg


-  Capacidades de almacenamiento SRAM

     La unidad práctica para medir la capacidad de almacenamiento de una memoria SRAM es el Kilobyte (KB) y el  Megabyte (MB). Actualmente en los discos duros y microprocesadores viene integrada con las siguientes capacidades.

Tipo de memoria Capacidad en KB / MB
Tarjeta de memoria 256 Kilobytes (KB), 512 KB y 1 Megabyte (MB)
Discos duros Hasta 8 MB

Microprocesadores

Hasta 12 Megabytes (MB)


-  Usos específicos de la memoria SRAM

     Se utiliza para agilizar la velocidad de acceso a datos en una computadora, evita el acceso del microprocesador a la memoria RAM convencional (en este proceso se pierde mucho tiempo), así que se encarga de almacenar datos e instrucciones frecuentemente utilizados, por lo que el microprocesador primero buscará en ella y es seguro que encuentre el dato de manera rápida; en caso de no hallar el dato entonces procederá a la RAM convencional.

- Auto evaluación, dudas y correcciones sobre los temas
   

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