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Memorias y almacenamiento de datos

Existen dos grandes tipos de datos con los que trabaja un ordenador.

Un tipo de datos son las instrucciones, es decir los programas que sigue el ordenador para ejecutar una tarea. Un ejemplo es el programa de tratamiento de textos o el navegador web.

El otro tipo de datos son los propios datos que el ordenador procesa y modifica. Un ejemplo sería un archivo de texto o una fotografía en formato jpg.

La mayoría de los ordenadores actuales siguen la arquitectura Von Newman en la que tanto las instrucciones como los datos están juntos en una misma memoria.

Por el contrario, la arquitectura Harvard separa los datos y las instrucciones en dos memorias diferentes. En ocasiones esto puede ser util para agilizar el funcionamiento del ordenador. Hoy en día se puede utilizar un disco duro rápido SDD para almacenar el sistema operativo y los programas (instrucciones) y un disco duro más lento y barato de tipo HDD para almacenar todos los datos.

Memorias de estado sólido

Se denominan así a las memorias fabricadas con chips de silicio. Hay varias clases de memorias:

Volátiles: Su contenido se borra al cortar la alimentación eléctrica. La memoria RAM es un ejemplo de esta memoria.

No volátiles: Su contenido se mantiene aunque se corte la alimentación eléctrica. Un ejemplo es la memoria flash.

Registros de la CPU

Son memorias de tamaño muy pequeño (de 8 a 256 bytes en total) con las que trabaja directamente la CPU al ejecutar instrucciones. Los registros trabajan a la misma velocidad que la CPU, no tienen ningún retardo o tiempo de latencia y pueden llegar a cambiar su valor varias veces por cada ciclo de reloj.

Memoria Cache

Esta memoria se encuentra normalmente integrada dentro del chip microprocesador o CPU. Son de pequeño tamaño (pocos kBytes o Mbytes) y muy rápidas. Almacenan las instrucciones y los datos con los que está trabajando la CPU en ese momento para evitar pedir datos a la memoria RAM mas lenta.

Memoria RAM

Pueden ser de dos tipos:

Estáticas: Son memorias volátiles que pueden almacenar su contenido con una pequeña tensión eléctrica de bajo consumo, como una pequeña pila o condensador. Se denominan SRAM y tienen menor capacidad que las dinámicas.

Dinámicas: Son memorias que necesitan refrescarse continuamente para no perder su contenido. Necesitan que el ordenador esté funcionando para no borrarse.

Memorias Flash

• Memorias USB
• Memoria ROM o firmware
• Discos duros flash SDD

Almacenamiento de datos

Los dispositivos de almacenamiento permiten guardar datos durante un tiempo largo, sin necesidad de tener corriente eléctrica. Algunos son dispositivos fijos que se mantienen dentro del ordenador y otros son pequeños, ligeros y transportables.

Discos duros magnéticos HDD

Son los dispositivos de almacenamiento preferidos para guardar grandes cantidades de datos dentro del ordenador. Actualmente son los dispositivos de mayor capacidad y menor precio, con un buen rendimiento en velocidad. Su cometido es almacenar el sistema operativo, los programas y los datos del ordenador.

Dispositivos ópticos

• CDROM
• DVD
• Bluray

Estos dispositivos son pequeños, baratos y fácilmente transportables. Su capacidad no es muy alta, pero suficiente para almacenar un sistema operativo, una película, un album de música o de fotos, etc. Se utilizan sobre todo para entregar información mediante un soporte físico relativamente barato.

Cintas magnéticas

Este dispositivo era el que más información almacenaba y a menor precio. Su gran desventaja consiste en su velocidad de acceso a la información muy lenta, puesto que hay que pasar toda la cinta hasta llegar al punto que se quiera leer. Esa desventaja, junto al abaratamiento de los discos duros, ha hecho que hoy en día estén casi en desuso.

Tabla de características

Memoria	Tamaño típico	Velocidad de lectura	Velocidad de escritura	Latencia	Costo
Caché	0,006 Gb	120000 Mb/s	120000 Mb/s	0,001 us	2000 €/Gb
RAM DDR3	8 Gb	10000 Mb/s	10000 Mb/s	0,012 us	8,50 €/Gb
SDD	250 Gb	1400 Mb/s	500 Mb/s	50 us	0,32 €/Gb
HDD	2000 Gb	150 Mb/s	100 Mb/s	10000 us	0,04 €/Gb
Memoria USB	64 Gb	30 Mb/s	8 Mb/s	100 us	0,20 €/Gb
DVD	4,5 Gb	15 Mb/s	8 Mb/s	100000 us	0,12 €/Gb

Ejercicios

1. ¿Por qué los microprocesadores necesitan memoria caché?
2. ¿Qué diferencias hay entre la memoria RAM y un disco duro?
3. ¿Qué es el tiempo de latencia?
4. ¿Cuál es el dispositivo más utilizado hoy en día para guardar grandes cantidades de información?
5. Escribe tres ejemplos en los que se debería usar un dispositivo de almacenamiento óptico frente a otros.
6. ¿En qué se parece y en qué se diferencian la memoria RAM y la Flash?
7. Explica cuatro diferencias entre un disco duro magnético HDD y un disco duro Flash SDD