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RAM, o memoria de acceso aleatorio, es un tipo de memoria de computadora en la que se puede acceder a cualquier byte de memoria sin necesidad de acceder también a los bytes anteriores. La RAM es un medio volátil para almacenar datos digitales, lo que significa que el dispositivo debe estar encendido para que la RAM funcione. DRAM, o RAM dinámica, es la RAM más utilizada con la que los consumidores lidian. DDR3 es un ejemplo de DRAM.
SRAM, o RAM estática, ofrece un mejor rendimiento que DRAM porque DRAM necesita actualizarse periódicamente cuando está en uso, mientras que SRAM no lo hace. Sin embargo, la SRAM es más cara y menos densa que la DRAM, por lo que los tamaños de la SRAM son órdenes de magnitud más bajos que la DRAM.
Gráfica comparativa
| Memoria dinámica de acceso aleatorio | Memoria estática de acceso aleatorio | |
|---|---|---|
| Introducción (de Wikipedia) | La memoria dinámica de acceso aleatorio es un tipo de memoria de acceso aleatorio que almacena cada bit de datos en un condensador separado dentro de un circuito integrado. | La memoria estática de acceso aleatorio es un tipo de memoria semiconductora que utiliza circuitos de retención biestables para almacenar cada bit. El término estática lo diferencia de la RAM dinámica (DRAM) que debe actualizarse periódicamente. |
| Aplicaciones Típicas | Memoria principal en una computadora (por ejemplo, DDR3). No para almacenamiento a largo plazo. | L2 y L3 caché en una CPU |
| Tamaños típicos | 1GB a 2GB en teléfonos inteligentes y tabletas; 4GB a 16GB en laptops | 1MB a 16MB |
| Lugar donde presente | Presente en placa base. | Presente en procesadores o entre procesador y memoria principal. |
Contenido: SRAM vs DRAM
- 1 diferentes tipos de memoria explicada
- 2 Estructura y Función
- 2.1 RAM dinámica (DRAM)
- 2.2 RAM estática (SRAM)
- 2.3 velocidad
- 3 Capacidad y Densidad
- 4 Consumo de energía
- 5 precio
- 6 aplicaciones
- 7. Referencias
Diferentes tipos de memoria explicada
El siguiente video explica los diferentes tipos de memoria que se usan en una computadora: DRAM, SRAM (como la que se usa en el caché L2 de un procesador) y la memoria flash NAND (por ejemplo, en un SSD).
Estructura y función
Las estructuras de ambos tipos de RAM son responsables de sus características principales, así como de sus respectivos pros y contras. Para una explicación técnica y detallada de cómo funcionan la DRAM y la SRAM, vea esta conferencia de ingeniería de la Universidad de Virginia..
RAM dinámica (DRAM)
Cada celda de memoria en un chip DRAM contiene un bit de datos y está compuesta por un transistor y un capacitor. El transistor funciona como un interruptor que permite que los circuitos de control en el chip de memoria lean el capacitor o cambien su estado, mientras que el capacitor es responsable de mantener el bit de datos en forma de 1 o 0.
En términos de función, un condensador es como un contenedor que almacena electrones. Cuando este contenedor está lleno, designa un 1, mientras que un contenedor vacío de electrones designa un 0. Sin embargo, los condensadores tienen una fuga que hace que pierdan esta carga, y como resultado, el "contenedor" se vacía después de unos pocos milisegundos.
Por lo tanto, para que un chip DRAM funcione, la CPU o el controlador de memoria deben recargar los condensadores que están llenos de electrones (y, por lo tanto, indicar un 1) antes de que se descarguen para conservar los datos. Para hacer esto, el controlador de memoria lee los datos y luego los vuelve a escribir. Esto se llama actualizar y ocurre miles de veces por segundo en un chip DRAM. Aquí también es donde se origina la "dinámica" en la RAM dinámica, ya que se refiere a la actualización necesaria para retener los datos.
Debido a la necesidad de actualizar constantemente los datos, lo que lleva tiempo, la DRAM es más lenta.
RAM estática (SRAM)
La RAM estática, por otro lado, utiliza flip-flops, que pueden estar en uno de dos estados estables que el circuito de soporte puede leer como 1 o como 0. Un flip-flop, mientras que requiere seis transistores, tiene la ventaja de No necesita ser renovado. La falta de una necesidad de actualización constante hace que la SRAM sea más rápida que la DRAM; sin embargo, debido a que SRAM necesita más partes y cableado, una celda SRAM ocupa más espacio en un chip que una celda DRAM. Por lo tanto, la SRAM es más cara, no solo porque hay menos memoria por chip (menos densa) sino también porque son más difíciles de fabricar.
Velocidad
Debido a que SRAM no necesita actualizarse, generalmente es más rápido. El tiempo promedio de acceso de la DRAM es de aproximadamente 60 nanosegundos, mientras que la SRAM puede dar tiempos de acceso tan bajos como 10 nanosegundos..
Capacidad y Densidad
Debido a su estructura, SRAM necesita más transistores que DRAM para almacenar una cierta cantidad de datos. Mientras que un módulo DRAM solo requiere un transistor y un condensador para almacenar cada bit de datos, SRAM necesita 6 transistores. Como el número de transistores en un módulo de memoria determina su capacidad, para un número similar de transistores, un módulo DRAM puede tener hasta 6 veces más capacidad que un módulo SRAM..
El consumo de energía
Normalmente, un módulo SRAM consume menos energía que un módulo DRAM. Esto se debe a que la SRAM solo requiere una pequeña corriente constante, mientras que la DRAM requiere ráfagas de energía cada pocos milisegundos para actualizarse. Esta corriente de actualización es varios órdenes de magnitud mayor que la corriente de espera baja de SRAM. Por lo tanto, SRAM se utiliza en la mayoría de los equipos portátiles y operados por baterías..
Sin embargo, el consumo de energía de la SRAM depende de la frecuencia a la que se accede. Cuando se usa SRAM a un ritmo más lento, consume energía casi despreciable mientras está inactivo. Por otro lado, a frecuencias más altas, la SRAM puede consumir tanta energía como la DRAM.
Precio
La SRAM es mucho más cara que la DRAM. Un gigabyte de memoria caché SRAM cuesta alrededor de $ 5000, mientras que un gigabyte de DRAM cuesta entre $ 20 y $ 75. Como la SRAM usa flip-flops, que pueden estar compuestos de hasta 6 transistores, la SRAM necesita más transistores para almacenar 1 bit que la DRAM, que solo usa un solo transistor y un capacitor. Por lo tanto, para la misma cantidad de memoria, SRAM requiere un mayor número de transistores, lo que aumenta el costo de producción.
Aplicaciones
Tipos de memoria de computadora Al igual que todas las RAM, la DRAM y la SRAM son volátiles y, por lo tanto, no se pueden usar para almacenar datos "permanentes" como sistemas operativos o archivos de datos como imágenes y hojas de cálculo..
La aplicación más común de SRAM es servir como caché para el procesador (CPU). En las especificaciones del procesador, esto se enumera como caché L2 o caché L3. El rendimiento de SRAM es realmente rápido, pero SRAM es costoso, por lo que los valores típicos de caché L2 y L3 son de 1 MB a 8 MB.
La aplicación más común de DRAM, como DDR3, es el almacenamiento volátil para computadoras. Aunque no es tan rápido como SRAM, la DRAM sigue siendo muy rápida y puede conectarse directamente al bus de la CPU. Los tamaños típicos de DRAM son aproximadamente de 1 a 2 GB en teléfonos inteligentes y tabletas, y de 4 a 16 GB en computadoras portátiles.
Referencias
- Clase 21: Almacenamiento - Informática en la Universidad de Texas-Austin
- Interfaz de memoria SRAM para microcontrolador en sistemas embebidos. - EE Herald
- Wikipedia: memoria dinámica de acceso aleatorio
- Wikipedia: memoria estática de acceso aleatorio
- Wikipedia: actualización de memoria
