Arquitectura de Computadores – Guía 3 (página 2)

Dicha programación consta de varios pasos y como principal tenemos el uso adecuado del lenguaje ensamblador a usarse, además de estar basado también en compuertas lógicas, contadores, registros de instrucciones, etc. Además esta programación será grabada en la memoria ROM del ordenador.

4.Módulo de memoria

Explique que es un módulo de memoria, realice un cuadro comparativo de los diferentes módulos de memoria,  añadir una foto de cada una.

SOLUCIÓN:

Sencillamente podemos decir que un modulo de memoria es una pequeña placa de circuito impreso que contiene chips de memoria y se conecta a la placa base, esto para aumentar el tamaño de la memoria RAM del ordenador.

Los principales módulos de memoria los nombramos en el siguiente cuadro comparativo.

Memorias SIP                                                   Memorias SIMM

Memoria DIMM                                                     Memoria DDR

5.Explique que es la memoria de Video, explique cuatro tipos de los más destacables

        SOLUCIÓN:

ATI X850XT

La memoria de video o Video Random Access Memory (VRAM) es un tipo de memoria RAM que utiliza nuestro controlador gráfico para poder manejar toda la información visual que le manda la CPU del sistema. La principal característica de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos dispositivos. De esta manera, es posible que la CPU grabe información en ella, mientras se leen los datos que serán visualizados en el monitor en cada momento. Por esta razón también se clasifica como Dual-Ported.

En un principio (procesadores de 8 bits) se llamaba así a la memoria sólo accesible directamente por el procesador gráfico, debiendo la CPU cargar los datos a través de él. Podía darse el caso de equipos con más memoria VRAM que RAM (como algunos modelos japoneses de MSX2, que contaban con 64 KB de RAM y 128 KB de VRAM).

            Esta memoria es la instalada en la tarjeta gráfica y su naturaleza es algo diferente que la de la memoria principar de la computadora. La memoria de la tarjeta gráfica la mayoría de las veces de puerto doble lo que significa que dos operaciones independientes de lectura o escritura pueden ser ejecutadas simultáneamente por los circuitos que la acceden. Los componentes de las tarjetas gráficas que acceden a la memoria de video son el chipset gráfico y la RAMDAC. Antes de que existiera la memoria de doble puerto existiera estos dos componentes debían esperar uno después del otro antes de acceder a la memoria, para solucionar este problema los fabricantes desarrollaron la memoria de doble puerto.

Conceptualmente hay dos tipos de memorias de video o VRAM.

• SAM (serial access memory) El módulo SAM (usualmente en la forma de un registro linear) no es cambiado por los cálculos y contiene los datos que van a ser utilizados por el RAMDAC. Esto lo convierte en memoria secuencial, que al contrario de la RAM de datos sólo puede ser evaluada sucesivamente (de un modo similar a una casete). La SAM puede seleccionarse mucho más rápidamente que la RAM, pues en principio no necesita cálculos de direccionamiento.
• DRAM (dynamic random access memory) Esta área de almacenamiento es siempre manipulada por cálculos para la síntesis de imagen. Los datos necesarios son copiados línea a línea en la SAM. Con la separación local, son posibles procesos paralelos de lectura y escritura. Tecnológicamente el módulo DRAM consiste en Fast Page RAM (30-40 ns de ciclo de reloj) o EDO RAM (20-30 ns de ciclo de reloj), lo que proporciona frecuencias de 50-66 MHz.

Sin embargo existen otros tipos por supuesto más avanzadas entre las cuales nombraremos las siguientes dos:

• WRAM (Window RAM) es un tipo de VRAM equipada con líneas separadas de lectura y escritura, que ofrece sin embargo tiempos rápidos de acceso y es barata de producir. Por ejemplo, las tarjetas gráficas Matrox MGA Millennium y la Number Nine Revólution 3D "Ticket to Ride" usan WRAM.
• SGRAM (Synchronous Graphics RAM) es una tecnología relacionada con la SDRAM single-ported Accesos simultáneos de lectura y escritura no son posibles. Ofrece extensas funciones gráficas (por Ej., lecturas y escrituras bloque a bloque) y altas frecuencias de reloj.

En la actualidad, es frecuente ver equipos PC con la tarjeta gráfica incorporada en placa madre, que en lugar de disponer de un banco propio de memoria, se les asigna parte de los bancos de memoria de la RAM de procesador. Suelen ser equipos orientados a tareas ofimáticas o servidores, donde la rapidez de los gráficos no es algo crucial, como en las estaciones CAD o los equipos para videojuegos. No obstante, pueden presentar velocidades mayores que las de la anterior generación de tarjetas gráficas.

TAREA 2

1.  Explique que es una memoria CACHE, memoria VIRTUAL y cual es su importancia en un PC

SOLUCIÓN:

1.   Concepto de caché

La Memoria Caché es una clase de memoria RAM estática (SRAM) de acceso aleatorio y alta velocidad, situada entre el CPU y la RAM; se presenta de forma temporal y automática para el usuario, que proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente.

La ubicación de la caché entre el  microprocesador y la RAM, hace que sea suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador necesita recibir casi instantáneamente.

La memoria caché es rápida, unas 5 ó 6 veces más que la DRAM (RAM dinámica), por eso su capacidad es mucho menor.  Por eso su precio es elevado, hasta 10 ó 20 veces más que la memoria principal dinámica para la misma cantidad de memoria.

La utilización de la memoria caché se describe a continuación:

1. Acelerar el procesamiento de las instrucciones de memoria en la CPU.

2. Los ordenadores tienden a utilizar las mismas instrucciones y (en menor medida), los mismos datos repetidamente, por ello la caché contiene las instrucciones más usadas.

Por lo tanto, a mayor instrucciones y datos la CPU pueda obtener directamente de la memoria caché, tanto más rápido será el funcionamiento del ordenador.

2.   Concepto de Memoria Virtual.

La Memoria Virtual es un concepto que permite al software usar más memoria principal que la que realmente posee el ordenador. La mayoría de los ordenadores tienen cuatro tipos de memoria: registros en la CPU, la memoria cache (tanto dentro como fuera del CPU), la memoria física (generalmente en forma de RAM, donde la CPU puede escribir y leer directa y razonablemente rápido) y el disco duro que es mucho más lento, pero también más grande y barato.

La memoria virtual es una técnica que permite ejecutar procesos que no caben totalmente en memoria RAM (memoria física). Esto propicia la creación de programas que sean más grandes que la memoria física. Además, la memoria virtual ayuda a crear un esquema de abstracción de la memoria que la separa de la zona lógica que el usuario ve, esto facilita enormemente la tarea a los programadores puesto que no se han de preocupar por limitaciones de memoria.

Los procedimientos de implementación de la memoria virtual se basan en que cuando se ejecuta un programa, éste está parcialmente en memoria, es decir, sólo hay cargada aquella zona de código y datos que se necesitan en ese instante de tiempo, y no el programa completo. La memoria virtual es la separación entre la memoria lógica disponible para el usuario y la memoria RAM, se implementa generalmente con el método de paginación por demanda aunque también se puede implementar en un sistema con segmentación.

2.  Explique las diferentes técnicas de agilización de datos en una memoria

SOLUCIÓN:

Existen 2 técnicas que son las más importantes en cuanto a agilización de datos en una memoria.

InterLeaving: Es una técnica para la mejora del ancho de banda de las memorias volátiles y para acelerar aun mas la transferencia entre el micro y la memoria, aliviando así una carga importante de trabajo de la CPU. Consiste en dividir al sistema de memoria en bancos con la idea de reducir la probabilidad de que un acceso requiera esperar el tiempo de recuperación. Normalmente se divide en bancos de posiciones pares de memoria e impares; así, al realizar un acceso secuencial mientras accedemos a un banco, el otro se recupera para el próximo acceso. Esto evita la espera.

Algunas memorias multibanco son:

SDRAM.

RDRAM.

DDR SDRAM.

SLDRAM.

Burst Mode: El Burst Mode o Modo de ráfaga, es una técnica usada a partir de los primeros procesadores Pentium con la cual es posible mover bloques de datos entre la memoria y el micro de 256 bits (32 bytes) gracias a la memoria cache que retiene los datos, y dado que en los micros actuales el bus de datos es de 64 bits, esta transferencias debe realizarse en 4 operaciones. Esto agiliza el trabajo de la CPU ya que no tiene que esperar a que lleguen más datos si no que basta con ingresar a la cache para seguir  trabajando. Es un método especial de trabajo usado por una unidad de disco (disk drive), chips de memoria u otro dispositivo para transferir rápidamente estos  bloques de datos, lo que significa un gran ahorro de tiempo ya que como dijimos anteriormente la cache retiene dichos datos y no es necesario repetir nuevamente todo un proceso ya realizado.

3.  Realizar un cuadro comparativo de las ventajas  y desventajas de las siguientes memorias:

·   Memoria convencional

·   Memoria superior

·   Memoria Extendida

·   Memoria Expandida

·   Memoria Shadow

SOLUCIÓN:

4.  Investigue y realice el diagrama de Pines de la memoria comercial 2764, indique a que clasificación de las memorias pertenece,  determine el Bus de Datos, el Bus de Dirección y el Bus de Control.

SOLUCIÓN:

5.  Realice un cuadro sinóptico de los fabricantes destacados de las memorias

SOLUCION:

Existen varios fabricantes, a continuación mencionaremos algunos más importantes

Autor:

Richard Jaramillo

Ecuador

2008