15.2: Términos y conceptos de la memoria digital

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 154513

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Cuando almacenamos información en algún tipo de circuito o dispositivo, no sólo necesitamos alguna forma de almacenarla y recuperarla, sino también de localizar con precisión en qué parte del dispositivo se encuentra. La mayoría, si no todos, los dispositivos de memoria pueden considerarse como una serie de buzones de correo, carpetas en un archivador o alguna otra metáfora donde la información pueda ubicarse en una variedad de lugares. Cuando nos referimos a la información real que se almacena en el dispositivo de memoria, generalmente nos referimos a ella como los datos. La ubicación de estos datos dentro del dispositivo de almacenamiento se llama típicamente la dirección, de una manera que recuerda al servicio postal.

Con algunos tipos de dispositivos de memoria, la dirección en la que se almacenan ciertos datos se puede llamar por medio de líneas de datos paralelas en un circuito digital (lo discutiremos con más detalle más adelante en esta lección). Con otro tipo de dispositivos, los datos se abordan en términos de una ubicación física real en la superficie de algún tipo de medio (las pistas y sectores de discos circulares de computadora, por ejemplo). Sin embargo, algunos dispositivos de memoria como las cintas magnéticas tienen un tipo unidimensional de direccionamiento de datos: si quieres reproducir tu canción favorita en medio de un álbum de cinta de casete, tienes que adelantar rápidamente a ese punto de la cinta, llegando al lugar adecuado por medio de prueba y error, juzgando el aproximado área por medio de un contador que realiza un seguimiento de la posición de la cinta, y/o por la cantidad de tiempo que se tarda en llegar desde el inicio de la cinta. El acceso de datos desde un dispositivo de almacenamiento se divide aproximadamente en dos categorías: acceso aleatorio y acceso secuencial. El acceso aleatorio significa que puede abordar de manera rápida y precisa una ubicación de datos específica dentro del dispositivo, y no aleatorio simplemente significa que no puede. Un plato de discos de vinilo es un ejemplo de un dispositivo de acceso aleatorio: para saltar a cualquier canción, solo tienes que colocar el brazo del stylus en cualquier ubicación del disco que quieras (discos compactos de audio así lo mismo, solo que ellos lo hacen automáticamente por ti). La cinta de cassette, por otro lado, es secuencial. Tienes que esperar para pasar las otras canciones en secuencia antes de poder acceder o abordar la canción a la que quieres saltar.

El proceso de almacenar una pieza de datos en un dispositivo de memoria se llama escritura, y el proceso de recuperación de datos se llama lectura. Los dispositivos de memoria que permiten tanto la lectura como la escritura están equipados con una forma de distinguir entre las dos tareas, de manera que no se comete ningún error por parte del usuario (escribir nueva información en un dispositivo cuando todo lo que querías hacer es ver lo que estaba almacenado allí). Algunos dispositivos no permiten la escritura de nuevos datos, y se compran “preescritos” al fabricante. Tal es el caso de los discos de vinilo y discos de audio compactos, y esto se suele denominar en el mundo digital como memoria de solo lectura, o ROM. La cinta de audio y video en cassette, por otro lado, puede ser regrabada (reescrita) o comprada en blanco y grabada fresca por el usuario. Esto a menudo se llama memoria de lectura-escritura.

Otra distinción a hacer para cualquier tecnología de memoria en particular es su volatilidad, o permanencia de almacenamiento de datos sin energía. Muchos dispositivos de memoria electrónica almacenan datos binarios por medio de circuitos que están enclavados en un estado “alto” o “bajo”, y este efecto de bloqueo se mantiene solo mientras se mantenga la energía eléctrica a esos circuitos. Dicha memoria se denominaría propiamente volátil. Los medios de almacenamiento como el disco magnetizado o la cinta no son volátiles, ya que no se necesita ninguna fuente de alimentación para mantener el almacenamiento de datos. Esto suele ser confuso para los nuevos estudiantes de tecnología informática, ya que la memoria electrónica volátil que se suele utilizar para la construcción de dispositivos informáticos se conoce comúnmente y claramente como RAM (R andom A ccess M emory). Si bien la memoria RAM generalmente se accede aleatoriamente, ¡también lo es prácticamente cualquier otro tipo de dispositivo de memoria en la computadora! A lo que realmente se refiere “RAM” es a la volatilidad de la memoria, y no a su modo de acceso. Los circuitos integrados de memoria no volátil en las computadoras personales se conocen comúnmente (y correctamente) como ROM (R ead- O nly M emory), pero a sus contenidos de datos se accede aleatoriamente, al igual que la memoria volátil ¡circuitos!

Finalmente, debe haber una manera de denotar la cantidad de datos que puede almacenar cualquier dispositivo de memoria en particular. Esto, afortunadamente para nosotros, es muy simple y directo: solo cuente el número de bits (o bytes, 1 byte = 8 bits) del espacio total de almacenamiento de datos. Debido a la alta capacidad de los dispositivos modernos de almacenamiento de datos, los prefijos métricos generalmente se fijan a la unidad de bytes para representar el espacio de almacenamiento: 1.6 Gigabytes equivale a 1.6 mil millones de bytes, o 12.800 millones de bits, de capacidad de almacenamiento de datos. La única advertencia aquí es estar al tanto de los números redondeados. Debido a que los mecanismos de almacenamiento de muchos dispositivos de memoria de acceso aleatorio suelen estar dispuestos de manera que el número de “celdas” en las que se pueden almacenar bits de datos aparezca en progresión binaria (potencias de 2), un dispositivo de memoria de “un kilobyte” probablemente contenga 1024 (2 a la potencia de 10) ubicaciones para bytes de datos en lugar de que exactamente 1000. Un dispositivo de memoria de “64 kbytes” en realidad contiene 65.536 bytes de datos (2 a la potencia 16), y probablemente debería llamarse un dispositivo de “66 Kbyte” para ser más precisos. Cuando redondeamos números en nuestro sistema base-10, nos quedamos fuera de paso con los equivalentes redondos en el sistema base-2.