Memoria de acceso aleatorio para niños

La memoria de acceso aleatorio (conocida como RAM, por sus siglas en inglés Random Access Memory) es un tipo de memoria que tu ordenador u otros dispositivos usan para guardar información de forma temporal. Imagina que es como una mesa de trabajo muy rápida donde el sistema operativo y los programas colocan todo lo que necesitan usar en ese momento.

Se llama "de acceso aleatorio" porque el ordenador puede encontrar y usar cualquier dato guardado en ella de forma directa y rápida, sin tener que buscar en un orden específico. Es como si pudieras tomar cualquier libro de una estantería sin tener que revisar los demás.

Cuando enciendes tu computadora, se hace una revisión rápida para asegurarse de que los módulos de RAM estén bien conectados. Si no se detectan, la computadora puede emitir sonidos para avisar que falta la memoria principal.

¿Cómo empezó la RAM?

Un chip de silicio de 64 bits sobre una memoria de núcleo magnético (finales de los años 60).

4 MiB de memoria RAM para un computador VAX de finales de los años 70.

Módulos de memoria tipo SIPP, instalados directamente en la placa base.

En 1947, unos científicos de la Universidad de Mánchester crearon la primera memoria RAM práctica, llamada el Tubo Williams. Se usó en el primer ordenador del mundo que podía guardar programas, el Manchester Baby, en 1948.

Más tarde, entre 1949 y 1952, se desarrolló la memoria de núcleo magnético. Esta memoria guardaba cada dato en un pequeño anillo magnético. Era un avance, pero los dispositivos tenían poca capacidad.

En 1969, la empresa Intel lanzó una de las primeras memorias RAM hechas con silicio. Al año siguiente, presentaron la memoria 1103, que fue la primera en venderse con mucho éxito. Esto marcó el inicio del fin para las memorias de núcleo magnético.

En 1973, hubo una mejora importante que hizo las memorias más pequeñas: la forma de organizar las direcciones de memoria. Esto ayudó a que las memorias fueran más eficientes.

A finales de los años 70, las memorias se soldaban directamente a las placas de los ordenadores. Pero para hacer los equipos más pequeños, se inventaron los primeros módulos de memoria, como el SIPP y luego el SIMM. Estos módulos se podían instalar y quitar fácilmente.

Mejoras en la velocidad de la RAM

Con el tiempo, los procesadores se hicieron más rápidos y la RAM también tuvo que mejorar.

FPM RAM

La FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) fue una de las primeras mejoras. Permitía que el controlador de memoria enviara una dirección y recibiera varios datos seguidos sin tener que pedir cada uno por separado. Esto ahorraba tiempo, como cuando visitas varias casas en la misma calle y solo necesitas decir la dirección de la primera.

EDO RAM

La EDO-RAM (Extended Data Output RAM), lanzada en 1994, fue aún más rápida. Podía empezar a buscar la siguiente información mientras leía la anterior, lo que hacía que el proceso fuera más fluido y sin esperas.

BEDO RAM

La BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM), de 1997, era una evolución de la EDO-RAM. Podía acceder a más de una posición de memoria en cada ciclo de reloj, lo que la hacía muy eficiente. Sin embargo, no se usó mucho porque otros fabricantes prefirieron desarrollar memorias síncronas.

Tipos de RAM

Existen varios tipos principales de RAM:

• SRAM (Static Random Access Memory): Es una memoria estática. Puede ser volátil (pierde los datos al apagar el ordenador) o no volátil (los conserva).
  • NVRAM (non-volatile random access memory): Memoria de acceso aleatorio no volátil.
  • MRAM (magnetoresistive random-access memory): Memoria magnética.

• DRAM (Dynamic Random Access Memory): Es una memoria dinámica. Necesita que la información se refresque constantemente para no perderla.
  • DRAM Asincrónica:
    • FPM RAM (Fast Page Mode RAM)
    • EDO RAM (Extended Data Output RAM)
  • SDRAM (Synchronous Dynamic Random-Access Memory): Memoria dinámica síncrona.
    • Rambus:
      • RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory)
      • XDR DRAM (eXtreme Data Rate Dynamic Random Access Memory)
      • XDR2 DRAM (eXtreme Data Rate two Dynamic Random Access Memory)
    • SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory): SDRAM de tasa de datos simple.
    • DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory): SDRAM de tasa de datos doble.
    • DDR2 SDRAM (Double Data Rate type two SDRAM): SDRAM de tasa de datos doble de tipo dos.
    • DDR3 SDRAM (Double Data Rate type three SDRAM): SDRAM de tasa de datos doble de tipo tres.
    • DDR4 SDRAM (Double Data Rate type four SDRAM): SDRAM de tasa de datos doble de tipo cuatro.
    • DDR5 SDRAM (Double Data Rate type five SDRAM): SDRAM de tasa de datos doble de tipo cinco.

• VRAM (Video Random Access Memory): Es un tipo de RAM especial que usan las tarjetas gráficas para manejar toda la información visual que ves en tu monitor. Lo interesante de la VRAM es que dos partes del ordenador pueden acceder a ella al mismo tiempo: la CPU puede enviar datos mientras la tarjeta gráfica los lee para mostrarlos en pantalla.

Módulos de RAM

Módulo SO-DIMM.

Los módulos de RAM son como pequeñas tarjetas con chips de memoria DRAM soldados. Estos chips son muy densos y pueden guardar mucha información. Los módulos también tienen un chip especial que permite al ordenador identificarlos y saber sus características.

Se conectan a la placa base del ordenador a través de unos pines metálicos que encajan en una ranura especial. Para que los módulos de diferentes fabricantes funcionen bien, existen estándares de la industria que aseguran su compatibilidad.

Algunos tipos de módulos de RAM son:

• DIP (Dual In-line Package): Un formato antiguo con pines en dos filas.
• SIPP (Single In-line Pin Package): Los primeros módulos comerciales, con pines en una sola fila.
• RIMM (Rambus In-line Memory Module): Módulos creados por la empresa Rambus.
• SIMM (Single In-line Memory Module): Usados en computadoras más antiguas, con un bus de datos de 16 o 32 bits.
• DIMM (Dual In-line Memory Module): Usados en computadoras de escritorio, con un bus de datos de 64 bits.
• SO-DIMM (Small Outline DIMM): Versiones más pequeñas de los DIMM, usadas en computadoras portátiles.
• FB-DIMM (Fully-Buffered Dual Inline Memory Module): Usados en servidores.

Tecnologías de memoria

Las memorias RAM modernas usan una señal de sincronización, como un reloj, para leer y escribir datos. Esto las hace mucho más rápidas que las memorias antiguas que funcionaban de forma asíncrona.

Aquí te mostramos algunos tipos de módulos DIMM según la cantidad de pines:

Memorias RAM con tecnologías usadas en la actualidad.

SDR SDRAM

Esta memoria es síncrona y funciona con tiempos de acceso rápidos. Se usó mucho en ordenadores con procesadores Pentium II, Pentium III y AMD K6.

• PC66: Funciona a 66.6 MHz.
• PC100: Funciona a 100 MHz.
• PC133: Funciona a 133.3 MHz.

RDRAM

Esta memoria se presentaba en módulos RIMM y fue muy rápida en su momento, usada en los Pentium 4. Sin embargo, era costosa y fue reemplazada por la DDR.

• PC600: Funciona a 300 MHz.
• PC700: Funciona a 350 MHz.
• PC800: Funciona a 400 MHz.
• PC1066: Funciona a 533 MHz.
• PC1200: Funciona a 600 MHz.

DDR SDRAM

La memoria DDR (Double Data Rate) es síncrona y puede enviar datos dos veces por cada ciclo de reloj, duplicando la velocidad sin aumentar la frecuencia. Se usa en módulos DIMM de 184 contactos para ordenadores de escritorio y 144 para portátiles.

Para entender los nombres de los módulos DDR (como DDR2, DDR3, DDR4), mira este ejemplo:

• 1 GB DDR-400 PC-3200: Significa que es un módulo de 1 Gigabyte de tipo DDR, que funciona a 400 MHz y puede transferir hasta 3200 Megabytes por segundo.

Algunos tipos disponibles:

• PC1600 o DDR 200: Funciona a 200 MHz.
• PC2100 o DDR 266: Funciona a 266.6 MHz.
• PC2700 o DDR 333: Funciona a 333.3 MHz.
• PC3200 o DDR 400: Funciona a 400 MHz.

DDR2 SDRAM

Módulos de memoria instalados de 256 MiB cada uno en un sistema con doble canal.

Las memorias DDR2 son una mejora de las DDR. Permiten cuatro transferencias por cada ciclo de reloj. Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos.

• PC2-3200 o DDR2-400: Funciona a 400 MHz.
• PC2-4200 o DDR2-533: Funciona a 533.3 MHz.
• PC2-5300 o DDR2-667: Funciona a 666.6 MHz.
• PC2-6400 o DDR2-800: Funciona a 800 MHz.

DDR3 SDRAM

Las memorias DDR3 mejoran a las DDR2, ofreciendo mejor rendimiento con menor consumo de energía. Los módulos DIMM DDR3 tienen 240 pines, igual que los DDR2, pero la muesca está en un lugar diferente, haciéndolos incompatibles físicamente.

• PC3-6400 o DDR3-800: Funciona a 800 MHz.
• PC3-8500 o DDR3-1066: Funciona a 1066.6 MHz.
• PC3-10600 o DDR3-1333: Funciona a 1333.3 MHz.
• PC3-12800 o DDR3-1600: Funciona a 1600 MHz.

DDR4 SDRAM

• PC4-1600 o DDR4-1600: Funciona a 1600 MHz.
• PC4-1866 o DDR4-1866: Funciona a 1866.6 MHz.
• PC4-17000 o DDR4-2133: Funciona a 2133.3 MHz.
• PC4-19200 o DDR4-2400: Funciona a 2400 MHz.

DDR5 SDRAM

• PC5-4800 o DDR5-4800: Funciona a 4800 MHz.
• PC5-5200 o DDR5-5200: Funciona a 5200 MHz.
• PC5-5600 o DDR5-5600: Funciona a 5600 MHz.
• PC5-6000 o DDR5-6000: Funciona a 6000 MHz.

¿Cómo se conecta la RAM al resto del ordenador?

Diagrama de la arquitectura de un ordenador.

La RAM es una de las memorias más rápidas del ordenador, solo superada por los registros del procesador y las memorias caché.

Los módulos de RAM se conectan a un "controlador de memoria" que se encarga de enviar y recibir las señales. Estas señales viajan por el "bus de memoria", que es como una autopista de datos.

• Bus de datos: Lleva la información entre la RAM y el controlador. Su ancho (8, 16, 32 o 64 bits) debe coincidir con el del procesador. Antes, si el bus no era lo suficientemente ancho, se necesitaban varios módulos de RAM para formar un "banco de memoria" completo.
• Bus de direcciones: Indica dónde se encuentra la información que se quiere leer o escribir en la memoria.
• Señales adicionales: Incluyen la energía para los chips, las señales para identificar el módulo y las señales de reloj para las memorias síncronas.

Algunos ordenadores usan una tecnología llamada "doble canal" (Dual Channel). Esto significa que el controlador de memoria puede manejar dos "autopistas" de datos al mismo tiempo, lo que hace que el acceso a la memoria sea aún más rápido.

¿Qué pasa si la RAM tiene errores?

Existen dos tipos de errores en la memoria:

• Fallos de hardware: Son daños físicos en la memoria.
• Errores suaves: Son errores temporales causados por eventos aleatorios, más difíciles de detectar.

Hoy en día, las memorias RAM son muy fiables para el uso diario. Sin embargo, en sistemas muy importantes (como servidores), se usan técnicas para detectar y corregir errores:

• Bit de paridad: Se añade un bit extra a cada byte de datos para verificar si la información se ha guardado correctamente.
• Código de autocorrección (ECC): Es una técnica más avanzada que puede detectar y corregir errores de un solo bit. Se usa en sistemas que necesitan la máxima fiabilidad.

Los sistemas con protección contra errores suelen ser más caros y un poco más lentos. Para usar ECC o paridad, tanto la placa base como los módulos de memoria deben ser compatibles.

Si sospechas que tu memoria RAM tiene problemas, existen programas especiales, como Memtest86+, que pueden revisarla y encontrar fallos.

RAM registrada

Este tipo de módulo se usa a menudo en servidores. Tiene chips adicionales que ayudan a repetir y reconstruir las señales de control y dirección. Esto permite conectar más módulos de memoria y de mayor capacidad sin que las señales se debiliten, lo que es útil para manejar grandes cantidades de RAM.

La desventaja es que son más caros y pueden añadir un pequeño retraso al acceder a la memoria. La memoria registrada no es compatible con ordenadores que no la soportan, aunque físicamente puedan encajar. Puedes reconocerlas porque suelen tener un chip mediano en el centro y son un poco más altas.

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