memorias

1.5.2

Memorias

La memoria de un ordenador se puede definir como los circuitos que permiten almacenar y recuperar
la información. En un sentido más amplio, puede referirse también a sistemas externos de
almacenamiento, como las unidades de disco o de cinta.

Figura 1.15 Célula de memoria
Es la parte del sistema encargada de almacenar las instrucciones y los datos, en código binario. Sumínima unidad es el Flip – Flop de tipo D, que se muestra en la figura siguiente:

Figura 1.16 Flip flop D
En este FF, cuando se recibe un impulso de reloj, el dato presente en la entrada D, pasa a las salidas
y permanece en ellas hasta que otro dato lo reemplace o se quite la alimentación al FF. Un FF puede
almacenar únicamente un bit (1 ó 0), para poder utilizar memorias de varios bits (8)y de gran
capacidad de almacenamiento, se implementan conjuntos de FF’s en circuitos integrados. Una
matriz de memoria es un conjunto de FF’s que se agrupan de forma que mediante un decodificador
de direcciones se seleccionan grupos de 8 FF’s (1 grupo para cada posición de memoria), los cuales
van conectados al bus de datos, cada vez que se realiza una operación de lectura o escritura, elcontenido de los FF’s se toma o se coloca, respectivamente, en el bus de datos del sistema. La
arquitectura típica de un arreglo de memoria de 8 bits se muestra en la figura siguiente.

Figura 1.17 Módulo de Memoria

1.5.3

Tipos de memorias

En un ordenador hay una jerarquía de memorias atendiendo al tiempo de acceso y a la capacidad
que normalmente son factores contrapuestos por razoneseconómicas y en muchos casos también
físicas. Comenzando desde el procesador al exterior, es decir en orden creciente de tiempo de acceso
y capacidad, se puede establecer la siguiente jerarquía:
-

Registros de procesador: Estos registros interaccionan continuamente con la CPU (porque
forman parte de ella). Los registros tienen un tiempo de acceso muy pequeño y una capacidad
mínima,normalmente igual a la palabra del procesador (1 a 8 bytes).

-

Registros intermedios: Constituyen un paso intermedio entre el procesador y la memoria,
tienen un tiempo de acceso muy breve y muy poca capacidad.

-

Memorias caché: Son memorias de pequeña capacidad. Normalmente una pequeña fracción de
la memoria principal. y pequeño tiempo de acceso. Este nivel de memoria se coloca entre laCPU y la memoria central. Hace algunos años este nivel era exclusivo de los ordenadores
grandes pero actualmente todos los ordenadores lo incorporan. Dentro de la memoria caché
puede haber, a su vez, dos niveles denominados caché on chip, memoria caché dentro del
circuito integrado, y caché on board, memoria caché en la placa de circuito impreso pero fuera
del circuito integrado, evidentemente,por razones físicas, la primera es mucho más rápida que
la segunda. Existe también una técnica, denominada Arquitectura Harvard, en cierto modo
contrapuesta a la idea de Von Newmann, que utiliza memorias caché separadas para código y
datos. Esto tiene algunas ventajas como se verá en este capítulo.

-

Memoria central o principal: En este nivel residen los programas y los datos. La CPU leey
escribe datos en él aunque con menos frecuencia que en los niveles anteriores. Tiene un tiempo
de acceso relativamente rápido y gran capacidad.

-

Extensiones de memoria central: Son memorias de la misma naturaleza que la memoria central
que amplían su capacidad de forma modular. El tiempo de similar, a lo sumo un poco mayor, al
de la memoria central y su capacidad puede ser algunasveces mayor.

-

Memorias de masas o auxiliares: Son memorias que residen en dispositivos externos al
ordenador, en ellas se archivan programas y datos para su uso posterior. También se usan estas
memorias para apoyo de la memoria central en caso de que ésta sea insuficiente (memoria
virtual). Estas memorias suelen tener gran capacidad pero pueden llegar a tener un tiempo de
acceso muy...