Memoria SIMM

SIMM o Single in-line Memory Module (módulo de memoria en línea simple), pequeña placa de circuito impreso con varios chips de memoria integrados. Vinieron a sustituir a los SIP, Single in-line Package (encapsulado en línea simple), chips de memoria independientes que se instalaban directamente sobre la placa base. Los SIMM están diseñados de modo que se puedan insertar fácilmente en la placa base de la computadora, se utilizaban para aumentar la cantidad de memoria RAM fácilmente. 

Se fabricaban con distintas capacidades (4MB, 8MB, 16MB...) y con diferentes velocidades de acceso. En un principio se construían con 30 contactos y luego aparecieron los de 72 contactos. Posteriormente se desarrollaron módulos de memoria DIMM, Dual in-line Memory Module (módulo de memoria en línea doble), con 168 contactos, que presentaban un doble número de vías de comunicación entre el módulo y la placa base, que permite utilizar de manera independiente cada lado del conector; su manejo resulta más sencillo, ya que se pueden emplear de forma aislada, mientras que los SIMM se utilizaban por pares. En las computadoras portátiles se usan unos módulos de memoria de perfil muy fino denominados SO-DIMM, Small Outline DIMM.

Bancos de Memoria

Un banco de memoria está conformado por los módulos necesarios que pueden otorgar un ancho de bus igual al del procesador. Por ejemplo para los viejos 486 de Intel se necesitaba un único módulo SIMM de 72 contactos ya que éstos proveían 32 bits, pero 4 módulos SIMM de 30 contactos.

Cuando surgieron los procesadores Pentium, cada banco de memoria estaba compuesto por dos SIMM de 72 contactos o dos grupos de 4 de 30 contactos, por suerte al llegar los DIMM que entregaban 64 bits de golpe, un banco era igual a un módulo de memoria y se pudo disminuir considerablemente el espacio dedicado a las memorias de trabajo en las mothers.

Hoy día las mother cuentan con 2 o 4 slots para los módulos DIMM, permitiendo que trabajen de a pares para hacer uso de la tecnología de doble canal.

Tipos de módulos SDRAM

Módulo de memoria SIMM de 30 pines SIMM es un acrónimo del idioma ingles que expresa Single in Line Memory Module o modulo de memoria de una sola línea, es decir, un modulo de memoria SIMM es un conjunto de chips, generalmente DIPs integrados a una tarjeta electrónica. Este modulo trabajaba con una capacidad para el almacenamiento y lectura de datos de 8 bits. 

Módulo de memoria SIMM de 72 pines con tecnología EDO RAM: Este módulo de memoria es superior en tamaño al SIMM de 30 pines. Trabajaba con una capacidad para el almacenamiento y lectura de datos de 32 bits. 

Módulo de memoria DIMM de 168 pines con tecnología SDR SDRAM: DIMM es un acrónimo inglés que expresa Dual In line Memory Module o módulo de memoria de doble línea. Este módulo permitía transferencias para el almacenamiento y lectura de datos de 64 bits.

Módulo de memoria DIMM de 184 pines con tecnología DDR SDRAM: Este tipo de módulo de memoria trabaja con chips de memoria DDR SDRAM, con un bus de datos de 64 bits y posee 184 pines (lo que evita confundirlo con el de 168 pines y conectarlo en placas que no lo soporten). El aspecto más notorio que permitía diferenciar la tecnología SDR de la DDR es que la primera traía dos muecas (notch) y la segunda una sola casi en el medio.

Módulo de memoria DIMM de 240 pines con tecnología DDR2 SDRAM: Los chips de memoria son DDR2 o DDR3 SDRAM, con un bus de datos de 64 bits, posee 240 pines, y al igual que los DDR tienen una sola mueca.

Módulo de memoria RIMM de 184 pines con tecnología RDRAM: Este tipo de módulo de memoria trabaja con chips de memoria RDRAM, los cuales trabajan en serie y deben instalarse siempre de dos en dos. Suelen tener una protección metálica que favorece la disipación térmica.

SRAM (Static RAM)

SRAM representa la abreviatura de "Static RAM" ("RAM Estática"). El hecho de ser estática quiere decir que no es necesario refrescar los datos (al contrario que la DRAM), ya que sus celdas mantienen los datos, siempre y cuando estén alimentadas. Otra de sus ventajas es su velocidad, comparable a la de los procesadores actuales. Como contraprestación, debido al elevado número de transistores por bit, las SRAM tienen un elevado precio, por lo que su uso se limita a las memorias caché de procesadores y microcontroladores. 

Así, y atendiendo a la utilización de la SRAM como memoria caché de nuestros sistemas informáticos, tenemos tres tipos: 

• Async SRAM: memoria asíncrona y con tiempos de acceso entre 20 y 12 nanosegundos, utilizada como caché de los antiguos i386, i486 y primeros Pentium,.

•  Sync SRAM: memoria síncrona y con un tiempo de acceso entre 12 y 8,5 nanosegundos. Muy utilizada en sistemas a 66 MHz de bus. 

• Pipelined SRAM: memoria síncrona con tiempos de acceso entre 8 y 4,5 nanosegundos. Tarda más que la anterior en cargar los datos, pero una vez cargados, accede a ellos con mayor rapidez. 

Aspectos constructivos de las SRAM 

Estas memorias tienen una capacidad muy reducida (entre 512KB y 2MB aproximadamente) en comparación con la memoria SDRAM del sistema, pero permiten aumentar significativamente el rendimiento del sistema global debido a la jerarquía de memoria. Están formadas por cuatro transistores bipolares que forman un biestable (denominado flip-flop); esta célula de almacenaje tiene dos estados estables, los cuales se utilizan para denotar 0 ó 1. Dos compuertas adicionales sirven para controlar el acceso a la célula de almacenaje durante las operaciones de lectura o escritura. 

Una célula de SRAM tiene tres estados distintos en los que puede estar: Reposo (standby): cuando no se realizan tareas de acceso al circuito Lectura (reading): cuando la información ha sido solicitada Escritura (writing): cuando se actualizan los contenidos

ESDRAM (Enhanced SDRAM)

Esta memoria incluye una pequeña memoria estática en el interior del chip SDRAM. Con ello, las peticiones de ciertos ser resueltas por esta rápida memoria, aumentando las prestaciones. Se basa en un principio muy similar al de la memoria caché utilizada en los procesadores actuales.

RDRAM (Rambus DRAM)

Memoria de gama alta basada en un protocolo propietario creado por la empresa Rambus, lo cual obliga a sus compradores a pagar regalías en concepto de uso. Esto ha hecho que el mercado se decante por la memoria DDR de uso libre, excepto algunos servidores de grandes prestaciones (Cray) y la famosa PlayStation 2. Se clasifica en:

• Rambus PC600: se caracteriza por utilizar dos canales en vez de uno y ofrece unas tasas de transferencia de 1,06 GiB/s por canal => 2,12 GiB/s a una frecuencia de 266 MHz.

• Rambus PC700: igual que el anterior, trabaja a una frecuencia de 356 MHz y ofrece unas tasas de transferencia de 1,42 GiB/s por canal => 2,84 GiB/s.

• Rambus PC800: del mismo modo, trabaja a 400 MHz y ofrece unas tasas de transferencia de 1,6 GiB/s por canal => 3,2 GiB/s.

Aunque competidora de la DDR, la RDRAM funciona de modo muy distinto: la DDR utiliza los flancos de subida y bajada del reloj para duplicar su frecuencia efectiva con un bus de datos de 64 bits, mientras que la RDRAM eleva la frecuencia de los chips para evitar cuellos de botella con un bus de datos de 16 bits.

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

Memoria síncrona, envía dos datos por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos en la DDR y 240 en la DDR2 y DDR3. Del mismo modo que la SDRAM, en función de la frecuencia del sistema se pueden distinguir varios de los modelos más utilizados en la tabla de más abajo.

 

Para entender como se arma la tabla se puede tomar la memoria PC 2100 ó DDR 266: funciona a 2.5 V, trabaja a 266 MHz, es decir 133 MHz de bus de memoria (recordemos que envía dos datos por cada ciclo de reloj), ofrece tasas de transferencia de hasta 2,1 GB/s (de ahí el nombre PC2100). 

Las memorias DDR la utilizaron mayoritariamente los Athlon XP de AMD, y los primeros Pentium 4. Para el caso de las DDR2, la mejora sustancial está en que se utiliza un buffer de 2bits para el envío y recepción de datos lo cual duplica la velocidad nominal de E/S respecto a las DDR. Por lo tanto a una frecuencia real de 133MHz la tasa será de 133MHz x 2 (2 datos en cada ciclo) x 2 (2 bits en lugar de 1 por el buffer de E/S) x 64bits/8bits = 4256 MB/s, la denominación sería DDR2 533. 

En el caso de las DDR3, el buffer es de 4 bits, por lo que para una misma velocidad de reloj real la tasa de transferencia cuatriplica. Siguiendo con el ejemplo de los 133MHz, la tasa sería de 8,5GB/s y la denominación sería DDR3 1066. Además, se ha conseguido bajar en las DDR3 el voltaje de 1.8V que utilizan las DDR2 a 1.5V.

Las memorias DDR, DDR2 y DDR3 no son compatibles entre sí. Existen diferencias en el voltaje, la cantidad de pines y las señales. Los zócalos DIMM también son distintos impidiendo colocar un módulos de memoria incorrecto en la mother. Las ranuras entre las DDR2 y las DDR casi coinciden, pero el número de contactos difiere. Las DDR2 y las DDR3 tienen el mismo número de pins (240), pero la mueca está ligeramente desplazada.

También existen las especificaciones DDR433, DDR466, DDR500, DDR533 y DDR600 pero según muchos ensambladores es poco práctico utilizar DDR SDRAM a más de 400 MHz (a menos que sean utilizadas para overclock), por lo que está siendo sustituida por la revisión DDR2. Y algo similar ocurre con las DDR2 para frecuencias más altas, que son sustituidas por las DDR3.