La memoria de una computadora almacena los datos de entrada, programas que se han de ejecutar y resultados.
En la mayoría de las computadoras existen dos tipos de memoria principal: memoria de acceso aleatorio RAM que soporta almacenamiento temporal de programas y datos y memoria de sólo lectura ROM que almacena datos o programas de modo permanente.
La memoria central (RAM, Random, Access Memory) o simplemente memoria se utiliza para almacenar, de modo temporal información, datos y programas.
En general, la información almacenada en memoria puede ser de dos tipos: las instrucciones de un programa y los datos con los que operan las instrucciones.
Para que un programa se pueda ejecutar (correr, rodar, funcionar…, en inglés run), debe ser situado en la memoria central, en una operación denominada carga (load) del programa. Después, cuando se ejecuta (se realiza, funciona) el programa, cualquier dato a procesar por el programa se debe llevar a la memoria mediante las instrucciones del programa.
En la memoria central, hay también datos diversos y espacio de almacenamiento temporal que necesita el programa cuando se ejecuta y así poder funcionar
La memoria principal es la encargada de almacenar los programas y datos que se están ejecutando y su principal característica es que el acceso a los datos o instrucciones desde esta memoria es muy rápido.
Es un tipo de memoria volátil (su contenido se pierde cuando se apaga la computadora); esta memoria es, en realidad, la que se suele conocer como memoria principal o de trabajo; en esta memoria se pueden escribir datos y leer de ella. Esta memoria RAM puede ser estática (SRAM) o dinámica (DRAM) según sea el proceso de fabricación.
Las memorias RAM actuales más utilizadas son las SDRAM en sus dos tipos: DDR (Double Data Rate) y DDR2.
En la memoria principal se almacenan:
• Los datos enviados para procesarse desde los dispositivos de entrada.
• Los programas que realizarán los procesos.
• Los resultados obtenidos preparados para enviarse a un dispositivo de salida.
La memoria ROM, es una memoria que almacena información de modo permanente en la que no se puede escribir (viene pregrabada “grabada” por el fabricante) ya que es una memoria de sólo lectura.
Los programas almacenados en ROM no se pierden al apagar la computadora y cuando se enciende, se lee la información almacenada en esta memoria. Al ser esta memoria de sólo lectura, los programas almacenados en los no se pueden modificar y suelen utilizarse para almacenar los programas básicos que sirven para arrancar la computadora.
Con el objetivo de que el procesador pueda obtener los datos de la memoria central más rápidamente, la mayoría de los procesadores actuales (muy rápidos) utilizan con frecuencia una memoria denominada caché que sirva para almacenamiento intermedio de datos entre el procesador y la memoria principal.
La memoria caché —en la actualidad— se incorpora casi siempre al procesador.
Los programas y los datos se almacenan en RAM. Las memorias de una computadora personal se miden en unidades de memoria y suelen ser actualmente de 512 MB a 1, 2 o 3 GB, aunque ya es frecuente encontrar memorias centrales de 4 y 8 GB en computadoras personales y en cantidad mayor en computadoras profesionales y en servidores.
Normalmente una computadora contiene mucha más memoria RAM que memoria ROM interna; también la cantidad de memoria se puede aumentar hasta un máximo especificado, mientras que la cantidad de memoria ROM, normalmente es fija. Cuando en la jerga informática se menciona la palabra memoria se suele referir a memoria RAM que normalmente es la memoria accesible al programador.
La memoria RAM es una memoria muy rápida y limitada en tamaño, sin embargo, la computadora tiene otro tipo de memoria denominada memoria secundaria o almacenamiento secundario que puede crecer comparativamente en términos mucho mayores.
La memoria secundaria es realmente un dispositivo de almacenamiento masivo de información y por ello, a veces, se la conoce como memoria auxiliar, almacenamiento auxiliar, almacenamiento externo y memoria externa.
Unidades de medida de memoria
La memoria principal es uno de los componentes más importantes de una computadora y sirve para almacenamiento de información (datos y programas).
Existen dos tipos de memoria y de almacenamiento:
Almacenamiento principal (memoria principal o memoria central) y almacenamiento secundario o almacenamiento masivo (discos, cintas, etc.).
La memoria central de una computadora es una zona de almacenamiento organizada en centenares o millares de unidades de almacenamiento individual o celdas. La memoria central consta de un conjunto de celdas de memoria (estas celdas o posiciones de memoria se denominan también palabras, aunque no “guardan” analogía con las palabras
del lenguaje). Cada palabra puede ser un grupo de 8 bits, 16 bits, 32 bits o incluso 64 bits, en las computadoras más modernas y potentes.
Si la palabra es de 8 bits se conoce como byte. El término bit (dígito binario) se deriva de las palabras inglesas “binary digit” y es la unidad de información más pequeña que puede tratar una computadora.
El término byte es muy utilizado en la jerga informática y, normalmente, las palabras de 16 bits se suelen conocer como palabras de 2 bytes, y las palabras de 32 bits como palabras de 4 bytes.
La memoria central de una computadora puede tener desde unos centenares de millares de bytes hasta millones de bytes. Como el byte es una unidad elemental de almacenamiento, se utilizan múltiplos para definir el tamaño de la memoria central: Kilobyte (KB) igual a 1.024 bytes(210), Megabyte (MB) igual a 1.024 × 1.024 bytes (220 = 1.048.576), Gigabyte (GB) igual a 1.024 MB (230 = 1.073.741.824).
Las abreviaturas MB y GB se han vuelto muy populares como unidades de medida de la potencia de una computadora.
Desgraciadamente la aplicación de estos prefijos representa un mal uso de la terminología de medidas, ya que en otros campos las referencias a las unidades son potencias de 10.
Por ejemplo, las medidas en distancias, Kilómetro (Km) se refiere a 1.000 metros, las medidas de frecuencias, Megahercio (MHz) se refieren a 1.000.000 de hercios.
En la jerga informática popular para igualar terminología, se suele hablar de 1 KB como 1.000 bytes y 1 MB como 1.000.000 de bytes y un 1 GB como 1.000 millones de bytes, sobre todo para correspondencia y fáciles cálculos mentales, aunque como se observa en la Tabla 1.1 estos valores son sólo aproximaciones prácticas.
Espacio de direccionamiento
Para tener acceso a una palabra en la memoria se necesita un identificador que a nivel de hardware se le conoce como dirección. Existen dos conceptos importantes asociados a cada celda o posición de memoria: su dirección y su contenido.
Cada celda o byte tiene asociada una única dirección que indica su posición relativa en memoria y mediante la cual se puede acceder a la posición para almacenar o recuperar información. La información almacenada en una posición de memoria es su contenido.
La Figura muestra una memoria de computadora que consta de 1.000 posiciones
en memoria con direcciones de 0 a 999 en código decimal. El contenido de estas direcciones o posiciones de memoria se llaman palabras, que como ya se ha comentado pueden ser de 8, 16, 32 y 64 bits.
Por consiguiente, si trabaja con una máquina de 32 bits, significa que en cada posición de memoria de su computadora puede alojar 32 bits, es decir 32 dígitos, bien ceros o unos.
Las direcciones de memoria se definen usando enteros binarios sin signo o sus correspondientes enteros decimales.
El número de posiciones únicas identificables en memoria se denomina espacio de direccionamiento.
Por ejemplo, en una memoria de 64 kilobytes (KB) y un tamaño de palabra de un byte tienen un espacio de direccionamiento que varía de 0 a 65.535 (64 KB, 64 × 1.024 = 65.536).
Los bytes sirven para representar los caracteres (letras, números y signos de puntuación adicionales) en un código estándar internacional denominado ASCII (American Standard Code for Information Interchange), utilizado por todas las computadoras del mundo, o bien en un código estándar más moderno denominado Unicode. Todos estos símbolos se almacenan en memoria y con ellos trabajan las computadoras.