RAM, ROM and memory types · RAM, ROM y tipos de memoria
| English | Español |
|---|---|
| RAM/ræm/ | RAM |
| ROM/rɒm/ | ROM |
| volatile/ˈvɒlətaɪl/ | volátil |
| non-volatile/nɒn ˈvɒlətaɪl/ | no volátil |
| firmware/ˈfɜːmweə/ | firmware |
| bootstrap/ˈbuːtstræp/ | arranque |
| SRAM/ˈesræm/ | SRAM |
| DRAM/ˈdiːræm/ | DRAM |
| flip-flop/flɪp flɒp/ | flip-flop |
| capacitor/kəˈpæsɪtə/ | capacitor |
| refreshed/rɪˈfreʃt/ | actualizado |
| cache/kæʃ/ | cache |
| PROM/prɒm/ | PROM |
| EPROM/ˈiːprɒm/ | EPROM |
| EEPROM/ˌiːiːˈprɒm/ | EEPROM |
Memory woven by hand
- The Apollo Guidance Computer that flew to the Moon kept its programs in core rope memory: wires threaded by hand through or around tiny magnetic rings, one pass for a 1, the other for a 0.
- Once woven, nothing could be changed. It was read-only memory in its purest form, and it meant the flight software had to be finished months before launch.
- Its working data lived in a separate, erasable memory that lost everything when the power went.
- Every computer since has the same two kinds of main memory. This lesson is about telling them apart and choosing between them.
Memoria tejida a mano
- El Computador de Guía Apollo que voló hacia la Luna guardaba sus programas en memoria core rope (cuerda magnética): alambres enhebrados a mano a través o alrededor de pequeños anillos magnéticos, un paso para un 1, el otro para un 0.
- Una vez tejidos, nada podía cambiarse. Era una memoria de solo lectura en su forma más pura, y significaba que el software de vuelo debía estar terminado meses antes del lanzamiento.
- Sus datos de trabajo vivían en una memoria separada y borrable que perdía todo cuando se cortaba la alimentación eléctrica.
- Cada computadora desde entonces tiene estos dos tipos de memoria principal. Esta lección trata sobre distinguirlos entre sí y elegir entre ellos.
RAM and ROM
- RAM 随机存取存储器 (Random Access Memory) is volatile 易失性: its contents are lost when the power is off. It holds the operating system, the running programs and their data, and it is read and written constantly.
- ROM 只读存储器 (Read-Only Memory) is non-volatile 非易失性: it keeps its contents without power. It is written once, and in normal use it is only read.
- ROM holds the firmware 固件 and bootstrap 引导程序 that start the computer, or the whole program of an embedded system. RAM is large and can usually be increased; ROM is small and fixed.
RAM is volatile and read/write; ROM is non-volatile and read-only
RAM y ROM
- RAM (Memoria de Acceso Aleatorio) es volátil: su contenido se pierde cuando se apaga la energía. Almacena el sistema operativo, los programas en ejecución y sus datos, y se lee y escribe constantemente.
- ROM (Memoria de Solo Lectura) es no volátil: mantiene su contenido sin alimentación eléctrica. Se escribe una sola vez y, en uso normal, solo se lee.
- ROM contiene el firmware y el programa bootstrap que inician la computadora, o el programa completo de un sistema embebido. RAM es grande y generalmente puede aumentarse; ROM es pequeña y fija.
RAM es volátil y de lectura/escritura; ROM es no volátil y de solo lectura
Device and storage lab · Laboratorio de dispositivos y almacenamiento
Classify computing examples by what job they do in a system. · Clasificar ejemplos computacionales según la función que cumplen en un sistema.
Which statement is true? · ¿Qué afirmación es verdadera?
RAM loses its contents without power (volatile); ROM keeps them (non-volatile). · RAM pierde su contenido sin energía (volátil); ROM los conserva (no volátil).
ROM typically holds: · ROM típicamente contiene:
ROM is non-volatile and written once, so it stores the start-up firmware. Running programs live in RAM. · ROM es no volátil y se escribe una sola vez, por lo que almacena el firmware de arranque. Los programas en ejecución residen en RAM.
Worked example: two favourite questions
- Explain why a computer with more RAM performs better. It can hold more programs and data in memory at once, so it swaps less between memory and disk, so it runs faster.
- State what ROM is used for in a PC and in a washing machine. In a PC, the start-up code that checks the hardware and loads the operating system. In a washing machine, the entire control program, which never changes.
- Both answers name what is stored and why it must be there.
Ejemplo resuelto: dos preguntas favoritas
- Explique por qué una computadora con más RAM rinde mejor. Puede guardar más programas y datos en la memoria a la vez, así que realiza menos operaciones de intercambio entre la memoria y el disco, por lo que ejecuta más rápido.
- Indique para qué se usa la ROM en una PC y en una lavadora. En una PC, el código de arranque que verifica el hardware y carga el sistema operativo. En una lavadora, el programa de control completo, que nunca cambia.
- Ambas respuestas nombran qué está almacenado y por qué debe haberlo ahí.
A computer with more RAM holds more programs and data at once, so it swaps less between memory and ____, so it runs faster. · Un computador con más RAM puede mantener más programas y datos a la vez, por lo que intercambia menos entre memoria y ____, ejecutándose más rápido.
When RAM is full the operating system moves pages out to secondary storage and back, and every swap is thousands of times slower than a memory access. · Cuando RAM está llena, el sistema operativo mueve páginas hacia el almacenamiento secundario y viceversa, y cada intercambio es miles de veces más lento que un acceso a memoria.
The start-up sequence
- Power on. The processor reads its first instructions from ROM, because RAM is still empty.
- The firmware checks the hardware, then loads the operating system from secondary storage into RAM.
- From then on the processor works from RAM. ROM starts the system; RAM holds the active work.
A RAM module: fast, volatile, and empty until the firmware fills it
La secuencia de arranque
- Encendido. El procesador lee sus primeras instrucciones de ROM, porque RAM todavía está vacía.
- El firmware verifica el hardware y luego carga el sistema operativo desde el almacenamiento secundario hacia RAM.
- Desde ese momento, el procesador trabaja desde RAM. ROM inicia el sistema; RAM sostiene el trabajo activo.
Un módulo RAM: rápido, volátil y vacío hasta que el firmware lo llena
Put the start-up sequence in order. · Ordene la secuencia de arranque.
ROM is non-volatile so its firmware is there at power-on; it then loads the OS into volatile RAM. · ROM es no volátil, por lo que su firmware está presente al encender; luego carga el SO en RAM volátil.
SRAM and DRAM
- SRAM 静态RAM (static RAM) stores each bit in a flip-flop 触发器 of several transistors. It is fast and uses little power when idle, but it is expensive and holds fewer bits per chip.
- DRAM 动态RAM (dynamic RAM) stores each bit as charge on one tiny capacitor 电容器 with one transistor. It is cheaper and denser, but slower, and the charge leaks away, so every cell must be refreshed 刷新 thousands of times a second.
- So SRAM is used for the processor's small, fast cache 高速缓存, and DRAM for the large main memory.
SRAM y DRAM
- SRAM (RAM estática) almacena cada bit en un flip-flop (dispositivo de retención) de varios transistores. Es rápida y consume poca potencia en reposo, pero es costosa y guarda menos bits por chip.
- DRAM (RAM dinámica) almacena cada bit como carga en un pequeño capacitor con un transistor. Es más barata y densa, pero más lenta, y la carga se filtra, por lo que cada celda debe ser refrescada miles de veces por segundo.
- Por eso SRAM se usa para la pequeña y rápida cache del procesador, y DRAM para la gran memoria principal.
SRAM is fast but expensive, so it is mainly used for: · SRAM es rápida pero costosa, por lo que se usa principalmente para:
SRAM (flip-flops) is fast but not dense, ideal for small fast cache. DRAM is used for large main memory. · SRAM (flip-flops) es rápida pero no densa, ideal para caché pequeña y rápida. DRAM se usa para memoria principal grande.
DRAM must be refreshed (rewritten) thousands of times a second to keep its data. · DRAM debe ser refrescada (reescrita) miles de veces por segundo para mantener sus datos.
DRAM stores each bit as charge on a capacitor, which leaks away — so it is constantly refreshed. SRAM does not need this. · DRAM almacena cada bit como carga en un capacitor, que se desboca — por lo que se refresca constantemente. SRAM no necesita esto.
Match each memory type to its key trait. · Empareje cada tipo de memoria con su característica clave.
RAM/ROM split on volatility; SRAM/DRAM split on speed vs density. · RAM/ROM se diferencian por volatilidad; SRAM/DRAM se diferencian por velocidad frente a densidad.
Worked example: why this memory here?
- Explain why an embedded system uses DRAM for its main memory. It needs a large amount of memory at low cost in a small space, and its speed requirement is modest, so the cheaper, denser DRAM is the right choice.
- Explain why the processor's cache is SRAM. The cache is small and must be as fast as possible, and SRAM needs no refresh cycle to slow it down, so its higher cost per bit is worth paying.
- One answer argues from cost and density, the other from speed. Say which matters for the device in the question.
Ejemplo resuelto: ¿por qué esta memoria aquí?
- Explique por qué un sistema embebido usa DRAM para su memoria principal. Necesita una gran cantidad de memoria a bajo costo en poco espacio, y su requisito de velocidad es modesto, por lo que la DRAM, más barata y densa, es la elección adecuada.
- Explique por qué la caché del procesador es SRAM. La caché es pequeña y debe ser lo más rápida posible, y SRAM no necesita ciclo de refrescado que la frene, por lo que su mayor costo por bit vale la pena pagar.
- Una respuesta argumenta desde el costo y la densidad, la otra desde la velocidad. Indique qué importa para el dispositivo en la pregunta.
Why does an embedded system use DRAM rather than SRAM for its main memory? Select all · todos that apply. · ¿Por qué un sistema embebido usa DRAM en lugar de SRAM para su memoria principal? Seleccione todos los que correspondan.
Cost and density are DRAM's advantages. It is slower and it does need refreshing; the device accepts both because its speed requirement is modest. · Costo y densidad son las ventajas de DRAM. Es más lenta y sí necesita refresco; el dispositivo acepta ambas porque su requisito de velocidad es modesto.
PROM, EPROM and EEPROM
- PROM 可编程只读存储器 (Programmable ROM) is written once by the user with a programmer, by burning fuses. It cannot be erased.
- EPROM 可擦可编程只读存储器 (Erasable Programmable ROM) is erased by strong ultraviolet light through a quartz window, the whole chip at once, and it must be taken out of the circuit to do it.
- EEPROM 电可擦可编程只读存储器 (Electrically Erasable Programmable ROM) is erased and rewritten electrically, a byte at a time, while it stays in the circuit. Flash memory is a derivative optimised for erasing whole blocks quickly.
PROM, EPROM y EEPROM
- PROM (ROM programable) se escribe una sola vez por el usuario mediante un programador, quemando fusibles. No puede borrarse.
- EPROM (ROM programable y borrable) se borra con luz ultravioleta intensa a través de una ventana de cuarzo, todo el chip a la vez, y debe sacarse del circuito para hacerlo.
- EEPROM (ROM programable y borrable eléctricamente) se borra y reescribe eléctricamente, un byte a la vez, mientras permanece en el circuito. La memoria Flash es una derivada optimizada para borrar bloques completos rápidamente.
EEPROM differs from EPROM because it can be: · EEPROM difiere de EPROM porque puede:
EEPROM is erased electrically a byte at a time in place; EPROM needs UV to erase the whole chip; PROM is write-once. · EEPROM se borra eléctricamente byte a byte in situ; EPROM necesita UV para borrar todo el chip; PROM es de escritura única.
Worked example: "give two differences"
- Give two differences between EPROM and EEPROM. Each difference is stated for both types.
- EPROM is erased by ultraviolet light, whereas EEPROM is erased by an electrical signal.
- EPROM erases the whole chip at once and must be removed from the circuit, whereas EEPROM erases a byte at a time and stays in place.
- A difference given for one side only is half an answer.
Ejemplo resuelto: "doble dos diferencias"
- Dé dos diferencias entre EPROM y EEPROM. Cada diferencia se enuncia para ambos tipos.
- EPROM se borra con luz ultravioleta, mientras que EEPROM se borra con una señal eléctrica.
- EPROM borra todo el chip a la vez y debe quitarse del circuito, mientras que EEPROM borra un byte a la vez y permanece en su lugar.
- Una diferencia dada solo para un lado es media respuesta.
Match each ROM type to how it is erased or rewritten. · Empareje cada tipo de ROM con cómo se borra o reescribe.
The names say it: Programmable, Erasable Programmable, Electrically Erasable Programmable. · Los nombres lo dicen: Programable, Borrable Programable, Borrable Eléctricamente Programable.
Choosing the memory for the job
- Processor cache: SRAM, because it must be fastest and can be small.
- Main memory of a PC, phone or embedded system: DRAM, because it must be large and cheap.
- Firmware that may need updating in the field: EEPROM or flash, so a fix can be installed without opening the device.
- Firmware that must never change, made in millions: mask ROM or PROM, cheapest and safest.
Elegir la memoria para el trabajo
- Caché del procesador: SRAM, porque debe ser la más rápida y puede ser pequeña.
- Memoria principal de una PC, teléfono o sistema embebido: DRAM, porque debe ser grande y barata.
- Firmware que pueda necesitar actualización en campo: EEPROM o flash, para poder instalar una corrección sin abrir el dispositivo.
- Firmware que nunca debe cambiar, fabricado en millones: mask ROM o PROM, la más barata y segura.
A router's firmware may need a security update after it is sold. Which memory should hold it? · El firmware de un router puede necesitar una actualización de seguridad después de su venta. ¿Qué memoria debería contenerlo?
It must survive without power, so not RAM, and it must be rewritable in place, so not PROM. EEPROM or flash can be reprogrammed electrically without opening the device. · Debe sobrevivir sin energía, así que no RAM, y debe ser reescribible in situ, así que no PROM. EEPROM o flash pueden reprogramarse eléctricamente sin abrir el dispositivo.
Marks that slip away
- "ROM cannot be written" is only true of mask ROM. PROM is written once; EPROM and EEPROM can be rewritten, in the ways above.
- Refresh belongs to DRAM only. SRAM holds its bit in a flip-flop and needs none.
- SRAM and DRAM are kinds of RAM; PROM, EPROM and EEPROM are kinds of ROM. Do not cross the lists.
- "Volatile" is about power, not speed. Say "loses its contents when the power is removed".
Puntos que se pierden
- "ROM no se puede escribir" solo es cierto para la mask ROM. PROM se escribe una sola vez; EPROM y EEPROM se pueden reescribir, de las formas mencionadas arriba.
- El refrescado pertenece únicamente a DRAM. SRAM mantiene su bit en un flip-flop y no necesita ninguno.
- SRAM y DRAM son tipos de RAM; PROM, EPROM y EEPROM son tipos de ROM. No mezcle las listas.
- "Volátil" se refiere a la alimentación eléctrica, no a la velocidad. Diga "pierde su contenido cuando se retira la alimentación".
SRAM must be refreshed thousands of times a second to keep its contents. · SRAM debe ser refrescada miles de veces por segundo para mantener su contenido.
Refresh is a DRAM requirement, because a capacitor's charge leaks. A flip-flop holds its state for as long as the power is on. · El refresco es un requisito de DRAM, porque la carga de un capacitor se desboca. Un flip-flop mantiene su estado mientras tenga energía.
You've got it
- RAM volatile, read/write, holds running programs; ROM non-volatile, read-only, holds firmware; ROM starts the system, RAM does the work
- SRAM flip-flops, fast, no refresh → cache; DRAM capacitor, denser and cheaper, needs refresh → main memory
- PROM written once; EPROM UV-erased, whole chip, out of circuit; EEPROM electrically erased, byte at a time, in circuit (flash = block erase)
- a "difference" answer states both sides; a "why this memory" answer argues from speed or from cost and density
Lo has entendido
- RAM volátil, lectura/escritura, sostiene programas en ejecución; ROM no volátil, solo lectura, sostiene firmware; ROM inicia el sistema, RAM realiza el trabajo
- SRAM flip-flops, rápida, sin refrescado → caché; DRAM capacitor, más densa y barata, necesita refrescado → memoria principal
- PROM escrita una sola vez; EPROM borrada con UV, todo el chip, fuera del circuito; EEPROM borrada eléctricamente, byte a la vez, dentro del circuito (flash = borrado por bloques)
- Una respuesta de "diferencia" enuncia ambos lados; una respuesta de "¿por qué esta memoria?" argumenta desde la velocidad o desde el costo y la densidad