jueves, 10 de febrero de 2011

Memoria Flash y Memoria Cache

Funciones básicas de la memoria flash
La memoria flash es un tipo de EEPROM. Tiene un conjunto de columnas y filas con una celda que tiene dos transistores en cada intersección. Ambos transistores están separados por una fina capa conductora. Uno de los transistores se conoce como puerta flotante, y el otro como puerta de control. La única conexión de la puerta flotante con la fila de un extremo es por medio de la puerta de control. Mientras las dos puertas no estén unidas, el valor es 1. Para cambiar el valor a 0, se necesita realizar un proceso llamado tunelización o tunneling.






El proceso de tunneling
El tunneling se utiliza para alterar el emplazamiento de los electrones en la puerta flotante. Una carga eléctrica, usualmente de 10 a 13 voltios, es aplicada a la puerta flotante. La carga viene del grupo de columnas, entra en la puerta flotante y se filtra por la tierra.
La carga causa que el transistor de la puerta flotante actué como una manguera de electrones. Dichos electrones son empujados al otro lado de la fina capa conductora, y se le da una carga negativa. Esta carga negativa actúa como una barrera entre la puerta de control y la puerta flotante. Un dispositivo especial llamado sensor de celda vigila el nivel de carga que pasa a través de la puerta flotante. Si el flujo es mayor del 50 por ciento de la carga, el valor será 1. Cuando la carga baja de 50, el valor cambia a 0. Una EEPROM vacía tiene todas las puertas abiertas, dando a cada celda un valor de 1.
La memoria flash usa un cableado interno para aplicar campos magnéticos a todo el chip, o a secciones predeterminadas conocidas como bloques. Esto borra el área del chip, el cual puede ser sobrescrito. La memoria flash trabaja más rápido que las memorias EEPROM tradicionales porque en lugar de borrar un byte a la vez, puede borrar un bloque entero y luego volver a escribir sobre él.
Memoria cache interna
Es una innovación relativamente reciente; en realidad son dos, cada una con una misión específica: Una para datos y otra para instrucciones.  Están incluidas en el procesador junto con su circuitería de control, lo que significa tres cosas: comparativamente es muy cara; extremadamente rápida, y limitada en tamaño, en cada una de las cachés internas, los 386 tenían 8 KB; el 486 DX4 16 KB, y los primeros Pentium 8 KB.  Como puede suponerse, su velocidad de acceso es comparable a la de los registros, es decir, centenares de veces más rápida que la RAM.
Memoria cache externa

Es más antigua que la interna, dado que hasta fecha relativamente reciente estas últimas eran impracticables.   Es una memoria de acceso rápido incluida en la placa base, que dispone de su propio bus y controlador independiente que intercepta las llamadas a memoria antes que sean enviadas a la RAM.
La caché externa típica es un banco SRAM  de entre 128 y 256 KB. Esta memoria es considerablemente más rápida que la DRAM convencional, aunque también mucho más cara teniendo en cuenta que un aumento de tamaño sobre los valores anteriores no incrementa proporcionalmente la eficacia de la memoria caché.  Actualmente la tendencia es incluir esta caché en el procesador.  Los tamaños típicos oscilan entre 256 KB y 1 MB. 


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