Hispanopedia WikiEn el diseño de ordenadores modernos , la geometría de la memoria describe la estructura interna de la memoria de acceso aleatorio . La geometría de la memoria es importante para los usuarios que actualizan sus ordenadores, ya que los controladores de memoria antiguos pueden no ser compatibles con productos más recientes. La terminología de la geometría de la memoria puede resultar confusa debido a la cantidad de términos que se solapan.
La geometría de un sistema de memoria puede considerarse como una matriz multidimensional. Cada dimensión tiene sus propias características y realización física. Por ejemplo, el número de pines de datos en un módulo de memoria es una dimensión.
Características físicas
La geometría de la memoria describe la configuración lógica de un módulo RAM, pero a los usuarios siempre les resultará más fácil comprender la configuración física. Gran parte de la confusión en torno a la geometría de la memoria surge cuando la configuración física oculta la configuración lógica. La primera característica que define la RAM es su formato. Los módulos RAM pueden ser compactos, en formato SO-DIMM, para aplicaciones con espacio limitado como portátiles , impresoras , sistemas embebidos y ordenadores de formato pequeño , o en formato DIMM , que se utiliza en la mayoría de los ordenadores de sobremesa.
Las otras características físicas, determinadas mediante examen físico, son el número de chips de memoria y si ambos lados del módulo de memoria están ocupados. Los módulos con un número de chips de RAM igual a alguna potencia de dos no admiten la detección ni la corrección de errores de memoria. Si hay chips de RAM adicionales (entre potencias de dos), estos se utilizan para ECC .
Los módulos de RAM se identifican mediante muescas en los laterales y en la parte inferior. Estas muescas indican la tecnología y la clasificación del módulo, por ejemplo, si es DDR2 o DDR3, y si es apto para ordenadores de sobremesa o servidores. El sistema de muescas se diseñó para dificultar la instalación de módulos incorrectos (aunque existen otros requisitos además de los que se especifican en las muescas). Es importante asegurarse de que la muesca del módulo coincida con la de la ranura que ocupa.
La presencia de chips adicionales, que no son de memoria, en el módulo puede indicar que fue diseñado para sistemas de memoria de alta capacidad para servidores, y que el módulo puede ser incompatible con sistemas de consumo masivo.
En la siguiente sección de este artículo se abordará la arquitectura lógica, que abarca la estructura lógica de cada ranura del sistema, por lo que las características físicas de las ranuras cobran importancia. Consultando la documentación de la placa base o leyendo las etiquetas de la misma, se puede determinar la estructura lógica subyacente de las ranuras. Cuando hay más de una ranura, están numeradas, y cuando hay más de un canal, las distintas ranuras también se separan de esa manera, generalmente mediante códigos de color.
Características lógicas
En la década de 1990, se lanzaron ordenadores con acceso a memoria no uniforme con coherencia de caché (NUMA) , lo que permitió combinar varios ordenadores, cada uno con su propio controlador de memoria , de modo que el software que se ejecutaba en ellos podía usar los dispositivos de E/S, la memoria y la CPU de todos los sistemas participantes como si fueran una sola unidad ( imagen de sistema único ). Con el lanzamiento del Opteron de AMD, que integró el controlador de memoria en la CPU, los sistemas NUMA que comparten más de un controlador de memoria en un solo sistema se han vuelto comunes en aplicaciones que requieren más potencia que la de un ordenador de escritorio común.
Los canales constituyen la estructura de nivel superior en el controlador de memoria local. Los ordenadores modernos pueden tener dos, tres o incluso más canales . Generalmente, es importante que, por cada módulo en un canal, exista un módulo lógicamente idéntico en la misma ubicación en cada uno de los demás canales ocupados.
La capacidad del módulo es el espacio total en un módulo medido en bytes o, más generalmente, en palabras . La capacidad del módulo es igual al producto del número de rangos y la densidad de rangos, donde la densidad de rangos es el producto de la profundidad de rango y el ancho de rango. [ 1 ] El formato estándar para expresar esta especificación es (profundidad de rango) Mbit × (ancho de rango) × (número de rangos).
Los rangos son subunidades de un módulo de memoria que comparten los mismos buses de dirección y datos, y se seleccionan mediante la señal de selección de chip (CS) en el direccionamiento de bajo nivel. Por ejemplo, un módulo de memoria con 8 chips en cada lado, cada uno con un bus de datos de 8 bits, tendría un rango en cada lado, para un total de 2 rangos, si definimos un rango como de 64 bits. Un módulo compuesto por chips Micron Technology MT47H128M16 con una organización de 128 Mib × 16, lo que significa una profundidad de memoria de 128 Mi y un bus de datos de 16 bits por chip; si el módulo tiene 8 de estos chips en cada lado de la placa, habría un total de 16 chips × 16 bits de datos = 256 bits de ancho total de datos. Para una interfaz de datos de memoria de 64 bits, esto equivale a tener 4 rangos, donde cada rango se puede seleccionar mediante una señal de selección de chip de 2 bits. Los controladores de memoria como el chipset Intel 945 enumeran las configuraciones que admiten: "Tecnologías DDR2 de 256 Mib, 512 Mib y 1 Gib para dispositivos ×8 y ×16", "cuatro rangos para todos los dispositivos DDR2 de hasta 512 Mibit de densidad", "ocho rangos para dispositivos DDR2 de 1 Gibit". Como ejemplo, tomemos un controlador de memoria i945 con cuatro módulos de memoria Kingston KHX6400D2/1G, donde cada módulo tiene una capacidad de 1 GiB . [ 2 ] Kingston describe cada módulo como compuesto por 16 chips "64M×8-bit" con cada chip teniendo un bus de datos de 8 bits de ancho. 16 × 8 es igual a 128, por lo tanto, cada módulo tiene dos rangos de 64 bits cada uno. Así que, desde el punto de vista del MCH hay cuatro módulos de 1 GB. En un nivel lógico superior, el MCH también ve dos canales, cada uno con cuatro rangos.
En cambio, los bancos , si bien son similares a los rangos desde una perspectiva lógica, se implementan de forma muy diferente en el hardware físico. Los bancos son subunidades dentro de un único chip de memoria, mientras que los rangos son subunidades compuestas por un subconjunto de los chips de un módulo. Al igual que la selección de chips, los bancos se seleccionan mediante bits de selección de banco, que forman parte de la interfaz de memoria.
Jerarquía de organización
chip de memoria
La forma más baja de organización cubierta por la geometría de memoria, a veces llamada "dispositivo de memoria". Estos son los circuitos integrados componentes que conforman cada módulo, o módulo de RAM. La medida más importante de un chip es su densidad, medida en bits. Debido a que el ancho del bus de memoria suele ser mayor que el número de chips, la mayoría de los chips están diseñados para tener ancho, lo que significa que están divididos en partes iguales internamente, y cuando se llama a una "profundidad" de dirección, en lugar de devolver solo un valor, se devuelve más de un valor. Además de la profundidad, se ha añadido una segunda dimensión de direccionamiento a nivel de chip, los bancos. Los bancos permiten que un banco esté disponible, mientras que otro banco no está disponible porque se está actualizando .
Módulo de memoria
Algunas medidas de los módulos son el tamaño, el ancho, la velocidad y la latencia. Un módulo de memoria consta de un múltiplo de chips de memoria para igualar el ancho deseado. Así, un módulo SIMM de 32 bits podría estar compuesto por cuatro chips de 8 bits (×8). Como se mencionó en la sección del canal de memoria, un módulo físico puede estar formado por uno o más rangos lógicos. Si ese SIMM de 32 bits estuviera compuesto por ocho chips de 8 bits, el SIMM tendría dos rangos.
Canal de memoria
Un canal de memoria está compuesto por rangos. Físicamente, un canal de memoria con un solo módulo de memoria podría presentarse como si tuviera uno o más rangos lógicos.
Organización del controlador
Este es el nivel más alto. Un ordenador típico solo tiene un controlador de memoria con uno o dos canales. La sección de características lógicas describió las configuraciones NUMA, que pueden adoptar la forma de una red de controladores de memoria. Por ejemplo, cada zócalo de un procesador AMD K8 de dos zócalos puede tener un controlador de memoria de dos canales, lo que proporciona al sistema un total de cuatro canales de memoria.
Notación de geometría de memoria
Se pueden encontrar diversos métodos para especificar la geometría de la memoria, que proporcionan diferentes tipos de información.
Módulo
(profundidad de memoria) × (ancho de memoria)
El ancho de memoria especifica el ancho de datos de la interfaz del módulo de memoria en bits. Por ejemplo, 64 indicaría un ancho de datos de 64 bits, como se encuentra en los DIMM no ECC comunes en las familias de RAM SDR y DDR1-4. Una memoria con un ancho de 72 indicaría un módulo ECC, con 8 bits adicionales en el ancho de datos para el síndrome de corrección de errores (ECC). (El síndrome ECC permite corregir errores de un solo bit). La profundidad de memoria es la capacidad total de memoria en bits dividida por el ancho de memoria sin paridad . A veces, la profundidad de memoria se indica en unidades de Meg (2²⁰ ) , como en 32×64 o 64×64, que indican una profundidad de 32 Mi y 64 Mi respectivamente.
Chip
(densidad de memoria)
Esta es la capacidad total de memoria del chip. Ejemplo: 128 MiB.
(profundidad de memoria) × (ancho de memoria)
La profundidad de memoria es la densidad de memoria dividida por el ancho de memoria. Por ejemplo, para un chip de memoria con una capacidad de 128 MiB y un bus de datos de 8 bits, se puede especificar como: 16 Meg × 8. A veces se omite "Mi", como en 16×8.
(profundidad de memoria por banco) × (ancho de memoria) × (número de bancos)
Ejemplo: un chip con la misma capacidad y ancho de memoria que el anterior, pero construido con 4 bancos, se especificaría como 4 Mi × 8 × 4.
Véase también
Referencias
Externo
- "RAM" , Placa base (Preguntas frecuentes), IXT Labs, 2006.
- Preguntas frecuentes , RAMpedia, archivado del original el 16 de mayo de 2010..
- "Parte 1" , guía RAM , Ars Technica.
- "Bancos" , RAM , guía de PC.
- KHX6400D2 1G (PDF) (hoja de datos), Value RAM, archivado del original (PDF) el 10/03/2012 , recuperado el 05/08/2010..
- 307502 (PDF) (hoja de datos), Intel.
- Terminología informática
- Memoria de computadora