En 1946; el computador ENIAC, tiene como punto de memoria la utilización de válvulas electrónicas de vacío para la construcción de bi-estables.
En los inicios de los años 50 apareció el tubo de rayos catódicos con memoria de capacidad de 1200 bits se conocía como el tubo de Williams.
En 1953 aparece la memoria operativa de ferrita se utilizo hasta los años 70.
En 1968 IBM diseña la primera memoria comercial de semiconductores con capacidad de 64 bits
Los primeros tipos de memoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 y 1952 y usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitos integrados a finales de los años 60 y principios de los 70. Esa memoria requería que cada bit estuviera almacenado en un toroide de material ferromagnético de algunos milímetros de diámetro, lo que resultaba en dispositivos con una capacidad de memoria muy pequeña. Antes que eso, las computadoras usaban relés y líneas de retardo de varios tipos construidas para implementar las funciones de memoria principal con o sin acceso aleatorio.
En 1969 fueron lanzadas una de las primeras memorias RAM basadas en semiconductores de silicio por parte de Intel con el integrado 3101 de 64 bits de memoria y para el siguiente año se presentó una memoria DRAM de 1 Kilobyte, referencia 1103 que se constituyó en un hito, ya que fue la primera en ser comercializada con éxito, lo que significó el principio del fin para las memorias de núcleo magnético. En comparación con los integrados de memoria DRAM actuales, la 1103 es primitiva en varios aspectos, pero tenía un desempeño mayor que la memoria de núcleos.
En 1973 se presentó una innovación que permitió otra miniaturización y se convirtió en estándar para las memorias DRAM: la multiplexación en tiempo de la direcciones de memoria. MOSTEK lanzó la referencia MK4096 de 4 Kb en un empaque de 16 pines, mientras sus competidores las fabricaban en el empaque DIP de 22 pines. El esquema de direccionamiento se convirtió en un estándar de facto debido a la gran popularidad que logró esta referencia de DRAM. Para finales de los 70 los integrados eran usados en la mayoría de computadores nuevos, se soldaban directamente a las placas base o se instalaban en zócalos, de manera que ocupaban un área extensa de circuito impreso. Con el tiempo se hizo obvio que la instalación de RAM sobre el impreso principal, impedía la miniaturización, entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP, aprovechando las ventajas de la construcción modular. El formato SIMM fue una mejora al anterior, eliminando los pines metálicos y dejando unas áreas de cobre en uno de los bordes del impreso, muy similares a los de las tarjetas de expansión, de hecho los módulos SIPP y los primeros SIMM tienen la misma distribución de pines.
Resumen
Para comenzar el trabajo decidimos hacer referencia acerca de la historia del computador. Es un breve resumen de cómo surgió todo esto, y de quienes fueron sus inventores.
Luego les hacemos saber algunas definiciones básicas acerca del tema en general, como por ejemplo: definición de ordenador, memoria, etc., para familiarizarnos con la terminología usada en este artículo.
Se dará también una descripción acerca de los tipos de memoria más comúnmente usados en las computadoras. Explicando brevemente su funcionamiento, velocidades de acceso y equipos en los cuales son utilizadas.
Profundizaremos en el tipo de memoria RAMBUS, por ser uno de las más actuales. La cual puede adquirir gran importancia en el mercado, debido a que cuenta con el apoyo de INTEL.
Finalmente, presentaremos las conclusiones a las cuales se ha llegado.
La Historia de las computadoras
Del ábaco a la tarjeta perforada
El Abaco
Quizá fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió. Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo.
La Pascalina
El inventor y pintor Leonardo Da Vencí (1452 - 1519) trazó las ideas para una sumadora mecánica. Siglo y medio después, el filósofo y matemático francés Balicé Pascal (1623 -1662) por fin inventó y construyó la primera sumadora mecánica. Se le llamó Pascalina y funcionaba como maquinaria a base de engranes y ruedas. A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus logros, la Pascalina, resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos momentos, resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos aritméticos.
La locura de Babbage
Charles Babbage (1793 - 1871), visionario inglés y catedrático de Cambridge, hubiera podido acelerar el desarrollo de las computadoras si él y su mente inventiva hubieran nacido 100 años después. Adelantó la situación del hardware computacional al inventar la "máquina de diferencias", capaz de calcular tablas matemáticas. En 1834, cuando trabajaba en los avances de la máquina de diferencias, Babbage concibió la idea de una "máquina analítica". En esencia ésta era una computadora de propósitos generales. Conforme con su diseño, la máquina de Babbage podía sumar, substraer, multiplicar y dividir en secuencia automática a una velocidad de 60 sumas por minuto. El diseño requería miles de engranes y mecánicos que cubrirían el área de un campo de fútbol y necesitaría accionarse por una locomotora. Los escépticos le pusieron el sobrenombre de "la locura de Babbage". Charles Babbage trabajó en su máquina analítica hasta su muerte.
Los trazos detallados de Babbage describían las características incorporadas ahora en la moderna computadora electrónica. Si Babbage hubiera vivido en la era de la tecnología electrónica, hubiera adelantado el nacimiento de la computadora electrónica por varias décadas. Irónicamente, su obra se olvidó a tal grado, que algunos pioneros en el desarrollo de la computadora electrónica ignoraron por completo sus conceptos sobre memoria, impresoras, tarjetas perforadas y control de programa de secuencia.
La primera tarjeta perforada
El telar de tejido, inventado en 1801 por el Francés Joseph Marie Jackard (1753 - 1834), usado todavía en la actualidad, se controla por medio de tarjetas perforadas. El telar de Jackard opera de la manera siguiente: las tarjetas se perforan estratégicamente y se acomodan en cierta secuencia para indicar un diseño de tejido particular. Charles Babbage quiso aplicar el concepto de las tarjetas perforadas del telar de Jackard en su motor analítico. En 1843 Lady Ada Augusta Lovelace sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse de manera que proporcionaran que el motor de Babbage repitiera ciertas operaciones. Debido a esta sugerencia algunas personas consideran a Lady Lovelace la primera programadora.
Herman Hollerit (1860 - 1929). La oficina de censos estadounidense no terminó el censo de 1880 sino hasta 1888. La dirección de oficina ya había llegado a la conclusión de que el censo de cada diez años tardaría más que los mismos 10 años para terminarlo. La oficina de censos comisionó la estadística Herman Hollerit para que aplicara su experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo el censo de 1890. Con el procesamiento de las tarjetas perforadas de Hollerit, el censo se terminó en sólo 3 años y la oficina se ahorró alrededor de U$$ 5.000.000 de dólares. Así empezó el procesamiento automatizado de datos. Hollerit no tomó la idea de las tarjetas perforadas del invento de Jackard, sino de la "fotografía de perforación". Durante décadas, desde mediados de los cincuenta la tecnología de las tarjetas perforadas se perfeccionó con la implantación de más dispositivos con capacidades más complejas. Dado que cada tarjeta contenía en general un registro (Un nombre, dirección, etc.), el procesamiento de la tarjeta perforada se conoció también como procesamiento de registro unitario.
En 1946, se terminó de construir una computadora electrónica
Completamente operacional a gran escala, y se llamó ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer – integrador numérico y calculador electrónico). La ENIAC construida para aplicaciones de la Segunda Guerra mundial, se terminó en 30 meses por un equipo de científicos que trabajan bajo reloj. La ENIAC, mil veces más veloz que sus predecesoras electromecánicas, irrumpió como un importante descubrimiento en la tecnología de la computación. Pesaba 30 toneladas y ocupaba un espacio de 450 metros cuadrados, llenaba un cuarto de 6m x 12m y contenía 18,000 bulbos, tenía que programarse manualmente conectándola a 3 tableros que tenían más de 6,000 interruptores. Ingresar un nuevo programa era un proceso muy tedioso que requería días o incluso semanas. A diferencia de las computadoras actuales que operan con el sistema binario (0,1) la ENIAC operaba con uno decimal (0,1,2..9). La ENIAC requería una gran cantidad de electricidad. La leyenda cuenta que la ENIAC, construida en la Universidad de Pensilvania, bajaba las luces de Filadelfia siempre que se activaba.
Generaciones de computadoras
La evolución de las computadoras, se subdividió en 4 generaciones:
Primera Generación (1951-1958)
Las computadoras de la primera generación emplearon bulbos para procesar información. Se ingresaban datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos basándose en tarjetas perforadas y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de carne, relojes, etc.
Segunda Generación (1959-1964)
Con el invento del transistor se hizo posible una nueva generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Pero su costo seguía siendo una porción significativa. Las computadoras de la Segunda Generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario.
Tercera Generación (1964-1971)
Las computadoras de la Tercera Generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados, que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus modelos. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.
Cuarta Generación (1971 a la fecha)
Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleo magnético, por la de Chips de silicio y la colocación de muchos más componentes en un Chip (producto de la micro miniaturización* de los circuitos electrónicos). Hoy en día las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (Integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un chip. Además los investigadores intentan utilizar la superconductividad (fenómeno de disminución de la resistencia eléctrica)
Memoria De Solo Lectura
La memoria de solo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite solo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.
Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente para contener el firmware (programa que está estrechamente ligado a hardware específico, y es poco probable que requiera actualizaciones frecuentes) u otro contenido vital para el funcionamiento del dispositivo, como los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos.
En su sentido más estricto, se refiere solo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente, y por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y Flash EEPROM, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aún siendo descritos como "memoria de solo lectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar de la simplicidad de la ROM, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual las antiguas máscaras ROM no se suelen encontrar en hardware producido a partir de 2007.
Historia
El tipo más simple de ROM en estado sólido es de la misma antigüedad que la propia tecnología semiconductora. Las puertas lógicas combinacionales pueden usarse en conjunto para indexar una dirección de memoria de n bits en valores de m bits de tamaño (una tabla de consultas). Con la invención de los circuitos integrados se desarrolló la máscara ROM. La máscara ROM consistía en una cuadrícula de líneas formadas por una palabra y líneas formadas por un bit seleccionadas respectivamente a partir de cambios en el transistor. De esta manera podían representar una tabla de consultas arbitraria y un lapso de propagación deductible.
En las máscaras ROM los datos están físicamente codificados en el mismo circuito, así que solo se pueden programar durante la fabricación. Esto acarrea serias desventajas:
1. Solo es económico comprarlas en grandes cantidades, ya que el usuario contrata fundiciones para producirlas según sus necesidades.
2. El tiempo transcurrido entre completar el diseño de la máscara y recibir el resultado final es muy largo.
3. No son prácticas para I+D (Investigación y Desarrollo) por el hecho de que los desarrolladores necesitan cambiar el contenido de la memoria mientras refinan un diseño.
4. Si un producto tiene un error en la máscara, la única manera de arreglarlo es reemplazando físicamente la ROM por otra.
Los desarrollos posteriores tomaron en cuenta estas deficiencias, así pues se creó la memoria de solo lectura programable (PROM). Inventada en 1956, permitía a los usuarios modificarla solo una vez, alterando físicamente su estructura con la aplicación de pulsos de alto voltaje. Esto eliminó los problemas 1 y 2 antes mencionados, ya que una compañía podía pedir un gran lote de PROMs vacías y programarlas con el contenido necesario elegido por los diseñadores. En 1971 se desarrolló la memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM) que permitía reiniciar su contenido exponiendo el dispositivo a fuertes rayos ultravioleta. De esta manera erradicaba el punto 3 de la anterior lista. Más tarde, en 1983, se inventó la EEPROM, resolviendo el conflicto número 4 de la lista ya que se podía reprogramar el contenido mientras proveyese un mecanismo para recibir contenido externo (por ejemplo, a través de un cable serial). En medio de la década de 1980 Toshiba inventó la memoria flash, una forma de EEPROM que permitía eliminar y reprogramar contenido en una misma operación mediante pulsos eléctricos miles de veces sin sufrir ningún daño.
Todas estas tecnologías mejoraron la versatilidad y flexibilidad de la ROM, pero lo hicieron a expensas de un alto incremento del costo por chip. Por eso las máscaras ROM se mantuvieron como la solución económica durante bastante tiempo. Esto fue así aproximadamente hasta el año 2000, cuando el precio de las memorias reprogramables hubo descendido lo suficiente como para comenzar a desplazar a las ROM no reprogramables del mercado.
El producto más reciente es la memoria NAND, otra vez desarrollada por Toshiba. Los diseñadores rompieron explícitamente con las prácticas del pasado, afirmando que enfocaba "ser un reemplazo de los discos duros", más que tener el tradicional uso de la ROM como una forma de almacenamiento primario no volátil. En 2007, NAND ha avanzado bastante en su meta, ofreciendo un rendimiento comparable al de los discos duros, una mejor tolerancia a los shocks físicos, una miniaturización extrema (como por ejemplo memorias USB y tarjetas de memoria MicroSD), y un consumo de potencia mucho más bajo.
Uso Para Almacenamiento De Software
Los ordenadores domésticos a comienzos de los años 1980 venían con todo su sistema operativo en ROM. No había otra alternativa razonable ya que las unidades de disco eran generalmente opcionales. La actualización a una nueva versión significa usar un soldador o un grupo de interruptores DIP y reemplazar el viejo chip de ROM por uno nuevo. Actualmente los sistemas operativos en general ya no van en ROM. Todavía los ordenadores pueden dejar algunos de sus programas en memoria ROM, pero incluso en este caso, es más frecuente que vaya en memoria flash. Los teléfonos móviles y los asistentes personales digitales (PDA) suelen tener programas en memoria ROM (o por lo menos en memoria flash).
Algunas de las videoconsolas que usan programas basados en la memoria ROM son la Nintendo, Súper Nintendo, Nintendo 64, Game Boy, Game Boy Advance, , Nintendo DS, Nintendo 3DS, etc. Estas memorias ROM, pegadas a cajas de plástico aptas para ser utilizadas e introducidas repetidas veces, son conocidas como cartuchos. Por extensión la palabra ROM puede referirse también a un archivo de datos que contenga una imagen del programa que se distribuye normalmente en memoria ROM, como una copia de un cartucho de videojuego.
En la actualidad se usa mucho el termino ROM principalmente en lo que se trata del sistema operativo ANDROID presente en gran variedad de teléfonos inteligentes (smart pone). En Android una ROM es un archivo que contiene todo el sistema operativo listo para instalar, o más bien ser transferido a la memoria flash del teléfono.
La cuestión es porqué se le llaman ROM a estos archivos, pues bien hace mucho tiempo, los primeros ordenadores domésticos, llevaban grabado el sistema operativo en memoria ROM, lo que quiere decir que si querías actualizar el SO tenias que desoldar la versión anterior para posteriormente soldar la nueva versión. Más tarde se crearon las memorias ROM actualizables, las cuales eran flasheables mediante maquinas especiales, en este caso quitabas el chip, lo enchufabas en la máquina y cargabas el contenido nuevo, para después volver a conectar el chip. Por último con el avance del tiempo, el coste de la fabricación de memorias flash se abarato y ya no merece la pena tener memorias de solo lectura, pero los dispositivos de almacenamiento en los que nos se suele escribir y solo son de lectura se siguen definiendo como memorias ROM, como es el caso de las BIOS de los PC o de la memoria ROM de los teléfonos, que aunque se llamen así se pueden escribir en ellas.
Entonces una ROM de ANDROID es una copia de todos los ficheros que son necesarios para ejecutar el sistema operativo y las aplicaciones que vengan integradas en este. Es donde reside tanto el kernel de linux que se ejecuta, como todos los iconos e imágenes de las aplicaciones.
Uso Para Almacenamiento De Datos
Como la ROM no puede ser modificada (al menos en la antigua versión de máscara), solo resulta apropiada para almacenar datos que no necesiten ser modificados durante la vida de este dispositivo. Con este fin, la ROM se ha utilizado en muchos ordenadores para guardar tablas de consulta, utilizadas para la evaluación de funciones matemáticas y lógicas. Esto era especialmente eficiente cuando la unidad central de procesamiento era lenta y la ROM era barata en comparación con la RAM. De hecho, una razón de que todavía se utilice la memoria ROM para almacenar datos es la velocidad, ya que los discos siguen siendo más lentos. Y lo que es aún más importante, no se puede leer un programa que es necesario para ejecutar un disco desde el propio disco. Por lo tanto, la BIOS, o el sistema de arranque oportuno del PC normalmente se encuentran en una memoria ROM.
No obstante, el uso de la ROM para almacenar grandes cantidades de datos ha ido desapareciendo casi completamente en los ordenadores de propósito general, mientras que la memoria Flash ha ido ocupando este puesto.
Velocidad
Velocidad De Lectura
Aunque la relación relativa entre las velocidades de las memorias RAM y ROM ha ido variando con el tiempo, desde el año 2007 la RAM es más rápida para la lectura que la mayoría de las ROM, razón por la cual el contenido ROM se suele traspasar normalmente a la memoria RAM, desde donde es leída cuando se utiliza.
Velocidad De Escritura
Para los tipos de ROM que puedan ser modificados eléctricamente, la velocidad de escritura siempre es mucho más lenta que la velocidad de lectura, pudiendo requerir voltaje excepcionalmente alto, movimiento de jumpers para habilitar el modo de escritura, y comandos especiales de desbloqueo. Las memorias Flash NAND logran la más alta velocidad de escritura entre todos los tipos de memoria ROM reprogramable, escribiendo grandes bloques de celdas de memoria simultáneamente, y llegando a 15 MB/s.
Glosario De Términos
Memoria De Acceso Aleatorio (Ram)
Memoria Prom
Memoria Eprom
Memoria Eeprom
Memoria Flash
Emulador
Extensible Firmware Interface (Efi)
¿Qué Es La Bios?
En computación, el sistema básico de entrada/salida (Basic Input-Output System o BIOS) es un código de interfaz que tiene las instrucciones necesarias para que la máquina comience a funcionar cuando es encendida, reconociendo y chequeando todos sus componentes; hasta que finalmente activa el sistema operativo contenido en el disco duro para después cargarlo en la RAM, mantenerlo activo en ésta y ejecutarlo. La BIOS proporciona la comunicación de bajo-nivel, operación y configuración con el hardware del sistema, que como mínimo maneja el teclado y proporciona salida básica durante el arranque del computador.
La BIOS se encuentra siempre en la memoria principal, pero no en la RAM (Random Access Memory), que no tiene la capacidad de existir sin energía, y al apagar el computador se borraría, sino que en la ROM (Read Only Memory - Memoria de Sólo Lectura), cuyo almacenamiento es permanente.
La más usada hoy en día es EPROM, a la cual podemos renovar la información, lo que nos permite actualizar su contenido, habiendo entonces distintas BIOS que aumentan la compatibilidad con el hardware que va apareciendo posteriormente a la salidad de la placa madre.
¿Cómo se ve una BIOS? ¿En qué parte física del computador va ubicada?
Una BIOS se encuentra contenida en un chip, que dependiendo de la antigüedad de la placa madre puede ser de distintos tipos:
Tenemos los chips PLCC
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