¿Qué es la Memoria RAM?
La memoria RAM (en inglés: Random Access Memory) o simplemente RAM es un tipo de memoria semiconductora que puede leer y escribir.
Por otro lado, la ROM (en inglés: Read Only Memory), que a menudo se confunde con la RAM, se refiere a la memoria que sólo se puede leer. Existen dos tipos principales de RAM: SRAM (RAM estática) y DRAM (RAM dinámica).
La SRAM almacena datos en función del valor lógico de un circuito flip-flop, mientras que la DRAM lo hace en función de la presencia o ausencia de carga en un condensador. Sin embargo, ambas son memorias volátiles cuyo contenido almacenado desaparece cuando se desconecta la alimentación.
Recientemente, la demanda de RAM no volátil ha aumentado con el desarrollo de los dispositivos móviles y el IoT. Por este motivo, se espera que las RAM no volátiles como la RAM ferroeléctrica (FeRAM), la RAM magnetoresistiva (MRAM), la memoria de cambio de fase (RU: Phase Change Memory) y la RAM resistiva (Resistive RAM) se conviertan en las RAM de próxima generación. Se espera a su vez que las RAM no volátiles como la MRAM, la memoria de cambio de fase (en inglés: Phase Change Memory) y la RAM resistiva (Resistive RAM) se conviertan en las RAM de próxima generación.
Aplicaciones de la RAM
La memoria RAM se utiliza en una amplia gama de dispositivos digitales como PC, smartphones, cámaras digitales y videoconsolas, y es un componente esencial para que la CPU (unidad central de procesamiento) pueda acceder a programas y datos de forma rápida y eficaz cuando se están procesando.
1. Memoria Principal y Memoria Caché en los Ordenadores Personales
La memoria RAM se utiliza para una gran variedad de propósitos. El uso más común es ejecutar el sistema operativo (SO) y las aplicaciones. Cargar programas y datos y permite a la CPU acceder rápidamente a la información que necesita.
Cuanto mayor sea el tamaño de la memoria RAM, más capaz será de ejecutar varios programas simultáneamente y manejar grandes cantidades de datos.
La RAM también se utiliza como memoria caché en los servidores para garantizar un acceso rápido y eficaz a los datos.
2. Tarjetas Gráficas
La RAM también se utiliza para el procesamiento de gráficos y vídeo. Las tarjetas gráficas están equipadas con RAM para permitir un rápido procesamiento de imágenes y reproducción de vídeo.
3. Dispositivos de Juego
La memoria RAM también es un componente esencial de los videojuegos. Los mismos se reproducen gracias a la potencia de procesamiento y la rapidez de procesamiento de las tarjetas gráficas; cuanto mayor sea la RAM, más preciso y complejo podrá ser el procesamiento gráfico.
En los últimos tiempos, la demanda de RAM ha aumentado rápidamente, sobre todo en los ámbitos de los videojuegos y la realidad virtual (RV). Estas aplicaciones requieren una RAM rápida y de gran capacidad. Se espera que en el futuro se desarrollen RAM más potentes, que aumenten la velocidad de procesamiento del ordenador y la representación gráfica.
Principios de la RAM
1. SRAM
La SRAM consiste generalmente en un circuito flip-flop calibrado con seis transistores como célula básica de memoria, y en cada circuito flip-flop se graba un bit de datos. Cuando se escriben datos, el circuito flip-flop se habilita poniendo el potencial de la línea de palabra en alto, y los datos (H o L) de la línea de bit se dan al circuito.
Cuando la línea de palabra se pone abajo, los datos escritos se almacenan y pueden conservarse mientras se aplique la tensión de alimentación. Cuando se leen datos, después de pre-cargar las líneas de bits y las líneas de bits invertidas, la línea de palabra se pone a nivel alto para habilitar el circuito flip-flop, y el potencial correspondiente a los datos almacenados se transmite a las líneas de bits y a las líneas de bits invertidas. Un amplificador sensor instalado al final de la línea de bits y de la línea de bits invertida controla la diferencia de potencial y emite los datos determinados.
2. DRAM
Una DRAM consta generalmente de un transistor y un condensador como célula de memoria básica, con un bit de datos grabado en cada condensador. Cuando se escriben los datos, el condensador se carga cuando el potencial de la línea de palabra es alto y el transistor se pone en ON y la línea de bit es alta.
Los datos de la DRAM se determinan como 1 cuando el condensador está cargado y 0 cuando no hay carga. Después de una operación de escritura, el transistor se apaga cuando la línea de palabra es baja, y la carga en el condensador se mantiene. Cuando se leen datos, la línea de palabra se pone a nivel alto y el transistor se pone en ON, el potencial de la línea de bits cambia en función de la presencia o ausencia de carga en el condensador, y el amplificador sensor instalado al final de la línea de bits detecta la diminuta diferencia de potencial y lee los datos.
Las DRAM se caracterizan porque la carga almacenada en el condensador se pierde y disminuye con el paso del tiempo. Por lo tanto, es necesaria una operación de refresco a intervalos regulares para leer los datos y reescribirlos.
Cómo Elegir una RAM
SRAM (Static RAM) y DRAM (Dynamic RAM) son tecnologías de memoria de semiconductores para almacenar datos temporalmente. Como estas tecnologías tienen características diferentes, es importante hacer la elección correcta en función de la aplicación y los requisitos. Elija SRAM o DRAM en función de los siguientes aspectos.
1. Velocidad
La SRAM es más rápida que la DRAM; se utiliza en aplicaciones en las que la velocidad es importante, como las cachés de CPU. La DRAM, en cambio, es comparativamente lenta, pero es adecuada para aplicaciones generales de memoria principal.
2. Consumo Energético
La SRAM consume menos energía que la DRAM. La SRAM es adecuada para aplicaciones en las que es importante un bajo consumo de energía (por ejemplo, sistemas integrados y dispositivos IoT).
3. Capacidad
La DRAM tiene mayor capacidad y es más barata que la SRAM. Elija DRAM si necesita manejar grandes cantidades de datos (p. ej., PC y servidores).
4. Retención de Datos
La SRAM puede retener los datos mientras esté encendida, mientras que la DRAM necesita actualizarse a intervalos regulares. Si la estabilidad de la retención de datos es importante, la SRAM es adecuada.
5. Fiabilidad
La SRAM es más fiable que la DRAM y más resistente a las condiciones ambientales y a las variaciones del proceso de fabricación. La SRAM es adecuada para aplicaciones en las que la fiabilidad es crítica (por ejemplo, aplicaciones militares, espaciales o industriales).
6. Precio
La DRAM es más común que la SRAM y cuesta menos debido a los mayores volúmenes de producción. Es mejor elegir DRAM cuando el presupuesto sea limitado o cuando se necesiten grandes cantidades de memoria.
La SRAM suele elegirse para aplicaciones en las que son importantes la alta velocidad, el bajo consumo, la estabilidad en la retención de datos y la fiabilidad. Las DRAM, en cambio, son adecuadas cuando se requiere una memoria de gran capacidad y bajo coste.