03 – Memoria

El almacenamiento de datos en medios magnéticos fue la tecnología dominante por varios años, hasta llegar al gran salto tecnológico de memorias en dispositivos electrónicos semiconductores, que conllevó a memorias mucho más rápidas y de mucha mayor capacidad. Hablamos de gran salto tecnológico porque nos referimos al paso de memorias con capacidad de unos decenas kilobytes y tiempos de accesos del orden de decenas de milisegundos a las memorias modernas de varios Gigabytes de capacidad con acceso del orden de los nanosegundos.

Por varios años (hasta el final de la década de los sesenta), la memoria principal de las computadoras consistía de matrices o planos de diminutos anillos magnetizables, enhebrados por alambres o hilos conductores. Para cada columna de anillos hay un hilo que atravies todos los anillos de esa columna. Analogamente, para cada fila hay un hilo atravesando los correspondientes anillos. Cuando se envía un pulso por uno de los hilos de las columnas, y otro pulso por uno de los hilos de filas, el anillo que se encuentre en la intersección de esa fila y columna recibirá dos pulsos de corriente lo que hace que se magnetice (en una u otra dirección, según el signo de los pulsos). Los otros anillos, en las lineas seleccionadas, que recibieron uno de los pulsos pero no el otro no logran magnetizarse (tampoco ocurrirá nada al resto de filas y columnas no seleccionadas). La magnetización en un sentido (digamos «norte») representa un «uno», la magnetizacioón en el otro sentidoi («sur»), representará un «cero».

Para leer o sensar el estado de un anillo se cuenta con un tercer hilo, este hilo atraviesa todos los anillos, y en él cual se generará un pulso si un anillo cualquiera cambia de estado. Si queremos leer el anillo i,j, enviamos pulsos para escribir un «cero» en ese anillo (es decir enviamos pulsos por las líneas «i» y «j»), si el sensor se activa sabemos que en aquel anillo había un «uno» (que cambió a «cero»); si no se activa, sabemos que en aquel anillo había ya un «cero». Como se ve, es una lectura destructiva, en caso de haber detectado «uno», hay que reescreibir un «uno» alli para restituirlo.

No sólo era un protocolo complicado, era una estructura complicada: las matrices de anillos se enhebraban a mano. Para tener cierta capacidad de almacenamiento se requerían matrices enormes. Colocando tantos planos como el tamaño de la palabra se conformaba la unidad de memoria. Con 16 planos de 256 por 256 obteníamos una memoria de 64 K palabras (de 16 bits). El conjunto debía apantallarse magnéticamente para evitar cambios espúreos en la magnetización de los anillos debido a influencias magnéticas externas.

Queda todavía el problema del direccionamiento: obtener el par i,j que corresponde a una dirección dada (un número binario, de 16 bits para el ejemplo que hemos dado). Esto se hace considerando el número que representa esa dirección como dos mitades yuxtapuestas, cada mitad (8 bits) se convierte a código 1 de 256 (para el ejemplo dado) y usamos una mitad para seleccionar la fila y la otra la columna.

***el cuarto cable!

El tiempo de conmutación de los anillos disminuye al reducir el diámetro, se fueron constuyendo memorias con anillos cada vez menores, lográndose anillos de medio milímetro de diámetro exterior.

Las bellas memorias de ferrtita fueron finalmente sustituidas, primero por transistores y luego por circuitos integrados.

Jerarquía de memofria. MS: teraBytes, Main Memory: 8-16 GB, C aché: KB, MB

Notemos que en memoria se guarda sólo unos y ceros. Es importante saber qué co.sa codifica cada patrón de unos y ceros. Puede ser instrucciones o datos. Y dentro de los datos podemos enco.ntrar gran varioedad de codificaciones: binario, ascii, formatos gráficos, formatos de video, etc.