Narrador: En esta lección,
vamos a hablar de la memoria de acceso aleatorio, llamada
simplemente memoria dentro de su sistema, y de cómo
nos dirigimos a esa memoria.
En primer lugar, antes de hablar de cómo tratar la memoria,
tenemos que entender mejor
qué es la memoria y qué hace
por nosotros dentro de nuestro sistema informático.
Ahora bien, antes, cuando hablábamos de procesadores,
hablábamos de que el procesador hace todos
los cálculos, pero tiene que tener un
lugar donde almacenar los datos y las instrucciones antes de
hacer esos cálculos.
Dentro del propio procesador,
tiene una memoria de muy alta velocidad,
conocida como caché.
Esta caché ocupa muy poco espacio, pero
es extremadamente rápida.
Ahora, cuando te quedas sin espacio en la caché,
el siguiente tipo de memoria que tienes en tu sistema
es lo que llamamos memoria de acceso aleatorio,
o memoria del sistema.
Esta memoria sigue siendo rápida,
pero no tanto como la memoria caché.
Ahora, lo que acaba ocurriendo es que el procesador
va a utilizar primero la memoria caché, y a medida
que utiliza los datos de esa memoria en efectivo, la nueva
información va a pasar de la memoria del sistema a la
caché.
Y sigue moviéndose como un proceso pipeline,
yendo de la memoria del sistema a la
caché, y luego siendo procesado
y ejecutado usando la CPU.
Ahora, además de esta memoria del sistema, también
tenemos algo conocido como almacenamiento.
Y el almacenamiento son cosas como discos
duros, unidades USB, CD-ROM y DVD, y cosas
por el estilo.
Estos dispositivos de almacenamiento
masivo podrán contener muchos más datos
que la memoria, pero son
mucho más lentos.
Así, si quiero cargar un nuevo PowerPoint en mi sistema, normalmente se
almacena en mi disco duro, que es un dispositivo
de almacenamiento masivo.
Cuando le digo a mi ordenador:
"Quiero leer esto", el
procesador envía una señal al disco
duro y dice: "¿Dónde
están esos datos?
A continuación, esos datos pasan del disco duro
a la memoria del sistema.
Y desde la memoria del sistema,
se pueden llevar pequeños
fragmentos a la caché para que el
procesador trabaje con ellos.
Así es como todo esto funciona
dentro de su sistema.
Así que quiero que tengas esto en cuenta cuando
pienses en los diferentes lugares en los
que se almacenan los datos en el sistema.
Tenemos dispositivos de almacenamiento masivo,
que son más bien un área de almacenamiento permanente.
Cuando apagues el ordenador, los
datos de esos dispositivos de almacenamiento
masivo seguirán estando ahí.
Pero también tenemos esta área de almacenamiento temporal
llamada RAM, o memoria del sistema, y esta es
un área que se considera
almacenamiento no persistente, porque cuando
apagas el ordenador, todo lo que
hay en la RAM se va a perder.
Por lo tanto, a medida que trabajamos con diferentes archivos,
vamos a colocarlos temporalmente en la memoria RAM, de esa manera, podemos
trabajar con ellos de una manera mucho más rápida, y luego, cuando
hayamos terminado con ellos, se
guardarán de nuevo en el disco duro, que es el dispositivo
de almacenamiento permanente.
Así que, cuando piensas en la memoria
del sistema o memoria de acceso aleatorio,
conocida como RAM, se trata
de un área dinámica y en constante cambio, y funciona realmente
rápido en comparación con nuestros dispositivos
de almacenamiento masivo, como los discos duros
y los CD-ROM.
Para darle una analogía de cómo
se ve esto en el mundo físico,
piense en su oficina.
En tu oficina, tienes un escritorio, y en tu
escritorio, sólo tienes un poco de espacio, pero cuando
las cosas están encima de tu escritorio,
puedes llegar rápidamente a ellas,
porque ya están al aire libre, y puedes
alcanzarlas y tocarlas.
Además de los tres o cuatro expedientes
que puede tener abiertos en su mesa,
probablemente tenga
cientos de ellos en un
archivador.
Ahora bien, ese archivador es
más parecido a tu disco duro, es tu dispositivo
de almacenamiento masivo, mientras que tu ordenador
de sobremesa es más parecido a tu memoria RAM.
Así, cuando las cosas están en la
RAM, es más fácil acceder
a ellas, más rápido,
y puedes trabajar con ellas en ese momento dado.
Pero cuando termines con
él, deberías doblarlo y guardarlo en el
archivador, para que esté ahí
cuando lo necesites dentro de una semana,
o dos semanas, o un año, y así liberar
más espacio en tu escritorio para sacar otros
archivos y trabajar con ellos.
Para eso sirve exactamente la RAM,
ese espacio temporal que cambia
y evoluciona constantemente.
Por eso, como nuestros dispositivos de almacenamiento masivo
son tan lentos, a menudo queremos poner más cosas en
la RAM, pero ésta es limitada.
Si nos fijamos en tu disco duro,
puede que tengas un dispositivo de
almacenamiento masivo de 500 gigabytes, o un terabyte, o incluso cuatro terabytes,
pero si nos fijamos en tu memoria, puede
que tengas ocho gigabytes, o 16
gigabytes, o, si tienes suerte, puede que incluso
32 gigabytes de espacio.
Esto significa que tienes mucha,
mucha menos RAM disponible que en un disco duro.
Entonces, lo que hace la memoria
es actuar como caché del disco.
De este modo, podemos extraer archivos del disco a la memoria,
trabajar en ellos y volver a colocarlos
en el dispositivo de almacenamiento
masivo cuando hayamos terminado.
Esto permite que la RAM actúe como un área de almacenamiento temporal
más rápida para aquellos datos de uso reciente y común, desde
ese disco duro, para permitirnos
tener operaciones más rápidas.
Esto se debe a que la RAM es
capaz de buscar los datos muy, muy rápido, mientras
que un disco duro tradicional
tiene que girar el disco
hasta que encuentra la parte
correcta, y luego extraer
los datos de él, y esto es mucho
más lento.
A esto lo llamamos un sistema mecánico, mientras
que cuando utilizamos RAM,
estamos utilizando un sistema electrónico
que puede acceder a cualquier parte de esa
RAM con una velocidad casi instantánea.
Esto se debe a que la RAM es lo que se considera
un dispositivo de estado sólido,
y no hay tiempos de carga excesivos, como
ocurre con los dispositivos mecánicos, como un disco
duro, un DVD, un CD o incluso un disco Blu-ray.
Esto significa que podemos operar realmente rápido
en términos de nanosegundos,
que son miles de millones de segundos, mientras
que su disco duro y otros medios magnéticos
se van a considerar muy lentos, y operan
en los miles de segundos, conocidos como milisegundos.
Por lo tanto, se puede ver que hay una gran diferencia en la velocidad aquí,
que es la razón por la que queremos poner nuestros archivos en la memoria
RAM mientras estamos trabajando en él.
Por lo tanto, lo que vas a
encontrar, como técnico,
es que una de las cosas más comunes que vas
a hacer, en la actualización
de un sistema, es en realidad la actualización
de la memoria RAM, y llevarlo de cuatro gigabytes a ocho
gigabytes, u ocho gigabytes a 16 gigabytes,
o 16 gigabytes a 32 gigabytes.
Al aumentar la cantidad de RAM,
puedes acelerar seriamente tu sistema, porque
estás eliminando esa barrera de
tener que leer y escribir tantos datos
del disco duro, al poder
tener más archivos abiertos, y poder
hacer más trabajo en un momento dado.
Muy bien, ahora que hemos
cubierto los fundamentos de la
RAM, y por qué tenemos que utilizar esta memoria del
sistema, en lugar de depender de nuestro disco duro para
todo, es importante hablar de las limitaciones con la RAM, basado
en su direccionamiento.
Ahora bien, cuando el procesador
necesita llegar a la RAM y obtener algo, esto se conoce
como direccionamiento de la memoria.
Esto se debe a que dentro de esa RAM, y que el
almacenamiento que tiene, cada uno de
eso, tiene una dirección única diferente, y así
es como hacemos referencia a la pieza de datos
que se almacenan en ese pedazo particular de RAM.
Ahora, entre el procesador,
o CPU, y la memoria, tenemos algo conocido
como controlador de memoria, y entre el controlador de memoria y el procesador, tenemos
un bus.
Ahora bien, un bus es simplemente una vía
para transferir datos.
Y ese controlador de memoria
es casi como un policía de tráfico,
que dirige el tráfico e indica a la CPU y al procesador cómo
acceder a las distintas partes de la memoria.
Ahora, cuando se mira el autobús,
en realidad hay dos partes del autobús.
Hay una vía que se utiliza para los datos
y para enviar y recibir información, y también
hay una vía de direcciones que nos ayuda
a determinar en qué parte de la memoria se
encuentran los datos.
Por lo tanto, cuando nos fijamos en la anchura de la
vía de datos, o el bus de datos,
esto va a determinar la cantidad de información
que puede ser transferida con cada ciclo de reloj.
Ahora, si estás usando controladores de memoria de un
solo canal, tu bus de datos normalmente va a ser de 64 bits de ancho, y esto
ocurre en la mayoría de los ordenadores modernos.
Ahora, además
de eso, cuando nos fijamos en el bus
de direcciones, hay un ancho asociado
con eso también, y esto puede ser de 32 bits o 64 bits.
Esto viene determinado por el número de ubicaciones
que la CPU puede seguir y ser
capaz de acceder a los datos direccionándolos
correctamente.
Ahora bien, si utilizas una CPU de 32 bits,
o una CPU basada en x86, sólo podrás utilizar
una dirección de 32 bits para acceder a los datos
a través de ese bus de memoria.
Ahora, debido a esto,
usted tiene cerca de 4 mil millones de elementos que pueden
ser abordados, lo que se conoce como cuatro gigabytes de
datos, esto se debe a que tiene dos a los 32 bits disponibles para
poder abordar esa información.
En cambio, si utilizas una CPU de
64 bits, dispones
de dos a las 64 direcciones posibles, lo que equivale
aproximadamente
a 184 quintillones de opciones posibles.
Ahora, en términos de memoria,
llamamos a esto 16 exabytes de datos, y esto significa, que podemos
abordar una gran cantidad de datos si estamos
utilizando un procesador de 64 bits.
Hoy en día, la mayoría de nuestros
sistemas no van a utilizar 16 exabytes de RAM, porque
tendría un precio prohibitivo y en la mayoría
de las placas base no hay espacio suficiente para
conectar tanta memoria, pero este es
nuestro límite superior.
Lo realmente importante
es que si utilizas un procesador x86, o de
32 bits, sólo puedes direccionar
un máximo de cuatro gigabytes
de memoria, y esto es una gran limitación para la
informática moderna, porque la
mayoría de los sistemas
operativos modernos van a necesitar
al menos cuatro gigabytes de RAM, como mínimo, para poder
funcionar suficientemente.
Por otro lado,
si estás usando un procesador
de 64 bits, o arquitectura x64, esto significa
que puedes acceder a más de cuatro gigabytes de RAM
a la vez, y por eso
verás que se usa en sistemas que
tienen 8, 16, 32 o 64 gigabytes de
RAM, porque tienen acceso a toda
esa RAM, lo que les da mucho mejor rendimiento.
Esta es otra de las razones
por las que conviene elegir un procesador de 64
bits en lugar de uno de 32 bits para la mayoría
de los ordenadores y aplicaciones modernos.