☼..CIRCUITOS INTEGRADOS..☼

♣MEMORIAS♣

CONCEPTO 

La expresión memoria Ram ,se utiliza frecuentemente para describir los módulos de memoria en las computadoras personales y servidores.Esta memoria solo es una variedad de la memoria de acceso aleatorio:Las ROM ,memorias Flash,cache(SRAM),y otras unidades de procesamiento también poseen 

la cualidad de presentar retardos de acceso iguales para cualquier posición .Durante el encendido del computador, la rutina POST verifica que los módulos de memoria RAM estén conectados de manera correcta.En ese caso  que no exista o no detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria principal.

Hoy en día se requiere cada vez más memoria para poder utilizar complejos programas y para gestionar complejas redes de computadores

Elementos que la componen

Una memoria ,Para efectuar una lectura se deposita en el bus de direcciones la dirección de la palabra de memoria que se desea leer y entonces se activa la señal de lectura (R); después de cierto tiempo (tiempo de latencia de la memoria), en el bus de datos aparecerá el contenido de la dirección buscada. Por otra parte, para realizar una escritura se deposita en el bus de datos la información que se desea escribir y en el bus de direcciones la dirección donde deseamos escribirla, entonces se activa la señal de escritura (W), pasado el tiempo de latencia, la memoria escribirá la información en la dirección deseada. Internamente la memoria tiene un registro de dirección (MAR, memory address register), un registro buffer de memoria o registro de datos (MB, memory buffer, o MDR, memory data register) y, un decodificador como se ve en la figura. Esta forma de estructurar la memoria se llama organización lineal o de una dimensión. En la figura cada línea de palabra activa todas las células de memoria que corresponden a la misma palabra.

2.  Historia

Uno de los primeros tipos de memoria fue la memoria de núcleo magnético desarrollada entre 1949 y 1952,usada en muchos computadores asta el desarrollo de circuitos  integrados a finales de los años 60 y principios de los 70  ,la 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.

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,el siguiente año se oresento una memoria RAM  de 1024 bytes ,referencia 1103 que se constituyo en un hito,ya que fue la primera en ser comercializada con éxito.

En 1973 se presento una innovación que permitió otra miniaturizacion y se convirtió en estándar para las memorias RAM :La multiplexacion en tiempo de la dirección de memoria. MOSTEK lanzo la referencia MK 4096 de 4096 bytes en un empaque de 16 pines.Con el tiempo se hizo obvio que la  instalación  de RAM sobre el impreso principal ,impedía la miniaturizacion , entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP ,formato SIMM fue una mejora al anterior ,eliminando los pines metálicos y dejando unas áreas de cobre en uno de los bordes del impreso , de echo los los módulos SIPP y los primeros SIMM tienen la misma distribución de pines. 

A finales de los años 80 el aumento en la velocidad de los procesadores  y el aumento en el ancho de la  banda requerido dejaron  rezagadas   a las memorias DRAM , con el original MOSTEK de manera que se realizaron una serie de mejoras en el direccionamiento .

3. Tecnología de Memoria

La tecnológica de la memoria actual usa una  señal de sincronizacion para realizar las funciones de lectura- escrita de manera que siempre esta sincronizada con un reloj  del bus de memoria.

 TIPOS DE DIMMS SEGÚN SU CANTIDAD DE CONTACTOS O PINES 

•   72-pin SO-DIMM(no el mismo que un 72-pin SIMM), usados por FPM DRAM y EDO  DRAM
• 100-pin DIMM, usados por printer SDRAM
• 144-pin SO-DIMM, usados por SDR SDRAM
• 168-pin DIMM, usados por SDR SDRAM (menos frecuente para FPM/EDO DRAM en áreas de trabajo y/o servidores)
• 172-pin MicroDIMM, usados por DDR SDRAM
• 184-pin DIMM, usados por DDR SDRAM
• 200-pin SO-DIMM, usados por DDR SDRAM y DDR2  SDRAM
• 204-pin SO-DIMM, usados por DDR3  SDRAM
• 240-pin DIMM, usados por DDR2 SDRAM, DDR3  SDRAM y FB-DIMM DRAM
• 244-pin MiniDIMM, usados por DDR2 SDRAM
•  

SDR SDRAM

Memoria sincrona , con tiempos  de  acceso de entre 25 y 10 ns ,que se presenta en módulos DIMM de 168 contactos .fue utilizada en los pentium II y en los pentium III .

los tipos disponibles son.

• PC66: SDR SDRAM, funciona a un máx de 66,6 MHz.
• PC100: SDR SDRAM, funciona a un máx. de 100 MHz.
• PC133: SDR SDRAM, funciona a un máx.. de 133,3 MHz

    RDRAM

   Se presentan en módulos RIMM de 184 contactos .fue utilizada en los pentium IV . Era la memoria   mas rápida en su tiempo ,pero por su elevado costo fue rápidamente cambiada por la economía DDR. Los tipos disponibles son:

• PC600: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 300 MHz.
• PC700: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 356 MHz.
• PC800: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 400 MHz.
• PC1066: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 533 MHz.

     DDR SDRAM

Envía los datos dos veces  por cada ciclo de reloj .De este modo trabaja el doble de velocidad del bus del sistema  si necesidad de aumentar la frecuencia del reloj , se presenta en módulos DIMM  de 184 contactos . Los tipos disponibles son:

• PC1600 o DDR 200: funciona a un máx de 200 MHz.
• PC2100 o DDR 266: funciona a un máx de 266,6 MHz.
• PC2700 o DDR 333: funciona a un máx de 333,3 MHz.

INFORMACIÓN DE LA ARQUITECTURA DE LA MEMORIA

En este vídeo Hablamos un poco sobre el concepto y características de una memoria  de la del la memoria , sea de tipo Ram o de tipo Rom,que aunque tengan diferencias siguen siendo un par  de dispositivas electrónicos con diminutas diferentes pero con  similares tareas . 

MICROPROCESADORES

BIENVENIDOS A ESTE NUEVO MUNDO.....?

¿QUÉ ES UN MICROPROCESADOR?

Pues como todos sabemos el  microprocesador  es un circuito integrado construido en un pedazo diminuto de silicón.

es la parte de la computadora diseñada para llevar acabo o ejecutar los programas,que  viene siendo el cerebro de la computadora el motor, el corazón de esta máquina .Contiene miles, o incluso millones, de transistores que se interconectan vía los rastros extra-finos de aluminio. Los transistores trabajan guardar y manipular datos juntos para que el microprocesador pueda realizar una variedad ancha de funciones útiles. El particular funciona un microprocesador realiza es dictado por software. El primer microprocesador de Intel fue los 4004. Se introdujo en 1971, y contuvo 2,300 transistores. El Pentium  R  de hoy II procesador, por contraste, contiene 7.5 millones de transistores. Uno de los microprocesadores de las tareas más comunes realiza es servir como los "cerebros" dentro de las computadoras personales, pero ellos entregan "inteligencia" a los otros dispositivos innumerables también. Por ejemplo, ellos pueden dar su velocidad-dial del teléfono y opciones del radial, automáticamente pueden bajar el termostato de su casa por la noche, y pueden hacer su automóvil más seguro y más energía eficaz.

HISTORIA DE LOS MICROPROCESADORES

1971: MICROPROCESADOR 4004

Los 4004 fueron el primer microprocesador de Intel. Esta invención del descubrimiento impulsó la calculadora de Busicom y pavimentó la manera por empotrar inteligencia en objetos inanimados así como la computadora personal. 

1972: MICROPROCESADOR 8008

Los 8008 eran dos veces tan poderosos como los 4004. Según la Electrónica de Radio de revista, Don Lancaster, un hobbyist de la computadora especializada, acostumbró los 8008 a crear a un predecesor a la primera computadora personal, una Electrónica de Radio de dispositivo dobló una "máquina de escribir de la TELEVISIÓN". Se usó como un término mudo.

1974: MICROPROCESADOR 8080

Los 8080 se volvieron los cerebros de la primera computadora personal--el Altaír, según se alega nombrado para un destino de la Empresa de Starship del programa de televisión de Viaje de Estrella. Los hobbyists de la computadora podrían comprar un equipo para el Altaír para $395. Dentro de meses, vendió tens de miles y crea el primer PC atrás los órdenes en historia.

1978: MICROPROCESADOR 8086-8088

Una venta del giro a la nueva división de la computadora personal de IBM hizo los cerebros del nuevo producto del golpe de IBM a los 8088--el IBM PC. El 8088's éxito propulsó Intel en las líneas de la Fortuna 500, y la revista de Fortuna nombró la compañía uno del "los Triunfos Comerciales del Seventies."

1982: MICROPROCESADOR 286

Los 286, también conocidos como los 80286, eran el primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software sigue siendo un sello de la familia de Intel de microprocesadores. Dentro de 6 años de él sueltan, había un estimó 15 millones de 286-based computadoras personales instalados alrededor del mundo.

1985: EL MICROPROCESADOR INTEL 386(TM)

El Intel 386TM microprocesador ofreció 275,000 transistores--más de 100times tantos como el original 4004. Fue una 32-bit astilla y era "atareando multi," significándolo podrían ejecutar programas múltiples al mismo tiempo.

1989: EL DX CPU MICROPROCESADOR INTEL 486(TM)

La 486TM generación realmente significó usted va de una computadora orden-nivelada en punto-y-pulse el botón computando. Yo podría tener una computadora colorida la primera vez para y podría hacer desktop que publica a una velocidad significante," la tecnología de las llamadas historiador David K. Allison del el Museo Nacional de Smithsonian de Historia americana. El Intel 486TM procesador fue el primero en ofrecer un construir-en coprocesador de matemática que acelera computando porque ofrece que el matemática complejo funciona del procesador central.

1993: PROCESADOR DE PENTIUM R

El procesador de Pentium ”R” les permitió a las computadoras incorporar "mundo real" más fácilmente los datos como discurso, parezca, letra y imágenes fotográficas. El nombre Pentium®, mencionó en las historietas y en charla de la televisión muestra, se volvió una palabra de la casa poco después la introducción.

1995: PROCESADOR PENTIUM “R” PROFESIONAL

Soltado por el otoño de 1995 el Pentium ”R” .En pro del procesador se diseña a combustible 32-bit servidor y las aplicaciones Workstation-niveladas y habilita rápidamente computadora--ed el plan, ingeniería mecánica y cómputo científico. Cada Pentium ”R” En pro del procesador se empaqueta junto con una segunda astilla de memoria de escondite velocidad-reforzando. El Pentium”R” poderoso En pro del procesador alardea 5.5 millones de transistores.

1997: PROCESADOR PENTIUM “R” II

El 7.5 millón-transistor Pentium "R"II procesador incorpora Intel tecnología de MMXTM que se diseña para procesar vídeo  audio y datos de los gráficos eficazmente específicamente. Se introdujo en Solo Contacto del Borde innovador (S.E.C) Cartucho que también incorporó una astilla de memoria de escondite de gran velocidad. Con esta astilla, los usuarios de PC pueden capturar, pueden revisar y pueden compartir fotografías digitales con amigos y familia vía el Internet; revise y agregue texto, música o transiciones del entre-escena a las películas de la casa; y, con un teléfono vídeo, envíe vídeo encima de las líneas del teléfono normales y los Internet.

1998: EL PROCESADOR PENTIUM “R” II XEON (TM)

El Pentium ”R” que se diseñan II procesadores de XeonTM para reunir los requisitos de la actuación de medio-rango y servidores más altos y Workstation. Consistente con la estrategia de Intel para entregar único targeted de productos de procesador para los segmentos de los mercados específicos, el Pentium”R” II procesadores de XeonTM ofrecen innovaciones técnicas diseñadas para los Workstation y servidores que utilizan aplicaciones comerciales exigentes como servicios de Internet, almacenaje de los datos corporativo, creación satisfecha digital, y la automatización del plan electrónica y mecánica específicamente. Pueden configurarse sistemas basados en el procesador para descascarar a cuatro e ocho procesadores.

1999: EL PROCESADOR CELERON (TM)

Continuando la estrategia de Intel de procesadores en vías de desarrollo para los segmentos del mercado específicos, el Intel que el procesador de CeleronTM se diseña para el Valor el PC mercado segmento. Proporciona consumidores la gran actuación a un valor excepcional, y entrega actuación excelente para los usos como juego por dinero y el software educativo.

1999: PROCESADOR PENTIUM “R”III

El Pentium”R” III procesador ofrece 70 nuevas instrucciones--Internet Streaming las extensiones de SIMD--que dramáticamente refuerza la actuación de imaging avanzado, 3-D, vertiendo audio, vídeo y aplicaciones de reconocimiento de discurso. Fue diseñado para reforzar Internet significativamente experimenta y les permite a los usuarios hacer tales cosas como vistazo a través de los museos del online realistas y tiendas y transmitir vídeo de alto-calidad. El procesador incorpora 9.5 millones de transistores, y se introdujo usando 0.25-micron tecnología.

1999: EL PROCESADOR PENTIUM “R” III XEON (TM)

El Pentium”R” III procesador de XeonTM extiende las ofrendas de Intel a los Workstation y segmentos de mercado de servidor y mantiene actuación adicional las aplicaciones del e-comercio y la informática comercial avanzada. Los procesadores incorporan el Pentium® las 70 instrucciones de SIMD de III procesador que refuerzan multimedios y vertiendo aplicaciones videas. El Pentium”R” la tecnología de escondite de adelanto de III procesador de XeonTM acelera información del autobús del sistema al procesador, empujando actuación significativamente. Se diseña para los sistemas con configuraciones del multiprocessor. 

El futuro de los microprocesadores

La evolución que están sufriendo los procesadores es algo que no parece escapar a la atención de millones de personas, cuyo trabajo depende de hasta dónde sean capaces de llegar los ingenieros de Intel a la hora de desarrollar nuevos chips. El último paso conocido ha sido la implementación de la nueva arquitectura de 0.25 micras, que viene a sustituir de forma rotunda la empleada hasta el momento, de 0.35 micras en los últimos modelos de procesador. Esto va a significar varias cosas en un futuro no muy lejano. Para empezar, la velocidad se incrementará una media del 33 por ciento con respecto a la generación de anterior. Es decir, el mismo procesador usando esta nueva tecnología puede ir un 33 por ciento más rápido que el anterior. Para que os podáis hacer una idea del tamaño de esta tecnología, deciros que el valor de 0.25 micras es unas 400 veces más pequeño que un pelo de cualquier persona. Y este tamaño es el que tienen los transistores que componen el procesador. El transistor, como muchos sabréis, permite el paso de la corriente eléctrica, de modo que en función de en qué transistores haya corriente, el ordenador realiza las cosas (esto es una simplificación de la realidad, pero se ajusta a ella más o menos). Dicha corriente eléctrica circula entre dos puntos, de modo que cuanto menor sea esta distancia, más cantidad de veces podrá pasar pues el tiempo de paso es menor. Aunque estamos hablando de millonésimas de segundo, tened en cuenta que un procesador está trabajando continuamente, de modo que ese tiempo que parece insignificante cuando es sumado a lo largo de las miles de millones de instrucciones que realizar, nos puede dar una cantidad de tiempo bastante importante. De modo que la tecnología que se utilice puede dar resultados totalmente distintos incluso utilizando el mismo procesador. Por el momento, en un futuro cercano además de contar con la arquitectura de 0.25 micras, podremos disfrutar de duna de 0.07 para el año 2011, lo que supondrá la introducción en el procesador de mil millones de transistores y alcanzando una velocidad de reloj cercana a los 10000 MHz, es decir, 10 GHz.

COMO SE FABRICAN LOS MICROPROCESADORES

La fabricación de un microprocesador es un proceso muy delicado y complicado que muy pocas compañías pueden hacer. Éste es un paso a paso, capa por mirada de la capa en este proceso asombroso siete pasos de progresión

Todo comienza con un buen puñado de arena (compuesta básicamente de silicio), con la que se fabrica un mono cristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se funde el material en cuestión a alta temperatura (1.370 °C) y muy lentamente (10 a 40 mm por hora) se va formando el cristal.
De este cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los extremos y la superficie exterior, de forma de obtener un cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta en obleas de 10 micras de espesor, la décima parte del espesor de un cabello humano, utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro se obtienen miles de obleas, y de cada oblea se fabricarán varios cientos de microprocesadores.

Estas obleas son pulidas hasta obtener una superficie perfectamente plana, pasan por un proceso llamado “annealing”, que consiste en someterlas a un calentamiento extremo para eliminar cualquier defecto o impureza que pueda haber llegado a esta instancia. Después de una supervisión mediante láseres capaz de detectar imperfecciones menores a una milésima de micra, se recubren con una capa aislante formada por óxido de silicio transferido mediante deposición de vapor.
De aquí en adelante, comienza el proceso del «dibujado» de los transistores que conformarán a cada microprocesador. A pesar de ser muy complejo y preciso, básicamente consiste en la “impresión” de sucesivas máscaras sobre la oblea, sucediéndose la deposición y eliminación de capas finísimas de materiales conductores, aislantes y semiconductores, endurecidas mediante luz ultravioleta y atacada por ácidos encargados de eliminar las zonas no cubiertas por la impresión. Salvando las escalas, se trata de un proceso comparable al visto para la fabricación de circuitos impresos. Después de cientos de pasos, entre los que se hallan la creación de sustrato, la oxidación, la litografía, el grabado, la implantación iónica y la deposición de capas; se llega a un complejo «bocadillo» que contiene todos los circuitos interconectados del microprocesador.
Un transistor construido en tecnología de 45 nanómetros tiene un ancho equivalente a unos 200 electrones. Eso da una idea de la precisión absoluta que se necesita al momento de aplicar cada una de las máscaras utilizadas durante la fabricación.

Los detalles de un microprocesador son tan pequeños y precisos que una única mota de polvo puede destruir todo un grupo de circuitos. Las salas empleadas para la fabricación de microprocesadores se denominan salas limpias, porque el aire de las mismas se somete a un filtrado exhaustivo y está prácticamente libre de polvo. Las salas limpias más puras de la actualidad se denominan de clase 1. La cifra indica el número máximo de partículas mayores de 0,12 micras que puede haber en un pie cúbico (0,028 m³) de aire. Como comparación, un hogar normal sería de clase 1 millón. Los trabajadores de estas plantas emplean trajes estériles para evitar que restos de piel, polvo o pelo se desprendan de sus cuerpos.
Una vez que la oblea ha pasado por todo el proceso litográfico, tiene “grabados” en su superficie varios cientos de microprocesadores, cuya integridad es comprobada antes de cortarlos. Se trata de un proceso obviamente automatizado, y que termina con una oblea que tiene grabados algunas marcas en el lugar que se encuentra algún microprocesador defectuoso.
La mayoría de los errores se dan en los bordes de la oblea, dando como resultados chips capaces de funcionar a velocidades menores que los del centro de la oblea o simplemente con características desactivadas, tales como núcleos. Luego la oblea es cortada y cada chip individualizado. En esta etapa del proceso el microprocesador es una pequeña placa de unos pocos milímetros cuadrados, sin pines ni cápsula protectora.
Cada una de estas plaquitas será dotada de una cápsula protectora plástica (en algunos casos pueden ser cerámicas) y conectada a los cientos de pines metálicos que le permitirán interactuar con el mundo exterior. Estas conexiones se realizan utilizando delgadísimos alambres, generalmente de oro. De ser necesario, la cápsula es provista de un pequeño disipador térmico de metal, que servirá para mejorar la transferencia de calor desde el interior del chip hacia el disipador principal. El resultado final es un microprocesador como los que equipan a los computadores.
También se están desarrollando alternativas al silicio puro, tales como el carburo de silicio que mejora la conductividad del material, permitiendo mayores frecuencias de reloj interno; aunque aún se encuentra en investigación...........