Guía Completa de la Memoria

CÓMO ES LA MEMORIA Visión más cercana del DIMM de SDRAM de 168 pin PCB (TARJETA DE CIRCUITOS IMPRESOS) La tarjeta verde en la que se encuentran todos los chips de memoria en realidad está formada de varias capas. Cada capa contiene trazos y conjuntos de circuitos, lo que facilita el movimiento de datos. En general, los módulos de memoria de calidad más alta utilizan PCB con más capas. Mientras más capas tengan el PCB, mayor espacio habrá entre ellas. Mientras más espacio hay entre los trazos, es menor la posibilidad de que haya interferencia por sonido. Esto hace que el módulo sea mucho más confiable. DRAM (MEMORIA DE ACCESO ALEATORIA DINÁMICO) DRAM es la forma más común de RAM. Se llama RAM "dinámica" debido a que sólo puede mantener datos durante un periodo corto de tiempo y se debe actualizar en forma periódica. La mayoría de los chips de memoria tienen capas negras o cromáticas, o algún empaque, para proteger los conjuntos de circuitos. La siguiente sección titulada "Empaques de circuitos" muestra imágenes de los chips que se alojan en diferentes tipos de empaques de chips. PUNTOS DE CONTACTO Los puntos de contacto, que algunas veces se conocen como "conectores" o "guías"se conectan al socket de la memoria en la tarjeta del sistema, lo que permite que la información viaje de la tarjeta del sistema al módulo de memoria y de regreso. En algunos módulos de memoria, estas guías están cubiertas con estaño mientras que en otras las guías están hechas de oro. Para saber más sobre el tipo de metal de los contactos, refiérase a la sección titulada "Estaño contra oro" en la página 69. CAPA DE RASTRO INTERNA La lupa muestra una capa del PCB en tiras para mostrar los trazos en la tarjeta. Los trazos son como caminos por los que viajan los datos. El ancho y la curvatura de estos trazos, así como la distancia entre ellos afecta tanto a la velocidad como la confiabilidad del módulo en general. Los diseñadores experimentados disponen, o "distribuyen", los trazos para maximizar la velocidad y confiabilidad y minimizar la interferencia. EMPAQUE DE CHIPS El término "empaque de chips" se refiere al material de cubierta alrededor del silicio. Actualmente, los empaques más comunes se llaman TSOP (Empaque de delineado pequeño delgado). Algunos diseños de chips anteriores utilizaban DIP (Empaque dual en línea-) y SOJ (Guía J de delineado pequeño). Los chips más nuevos tales como RDRAM utilizan CSP (Empaque a escala de chips). Veamos los diferentes empaques de chips a continuación, para que vea en qué difieren. DIP (EMPAQUE EN LÍNEA DUAL) Cuando era común que la memoria se instalara directamente en la tarjeta del sistema de la computadora, el empaque DRAM de estilo DIP era extremadamente popular. Los DIP son componentes con orificios, lo que significa que se instalan en orificios que se extienden hacia la superficie del PCB. Estos se pueden soldar en su lugar o se instalan en sockets. SOJ (GUÍA J DE DELINEADO PEQUEÑO) Los empaques SOJ obtuvieron su nombre debido a las pines que salen del chip tienen forma de la letra "J". Los SOJ son componentes que se montan en superficie, es decir, se montan directamente en la superficie del PCB. TSOP (EMPAQUE DE DELINEADO PEQUEÑO DELGADO) El empaque TSOP, otro diseño de montaje en superficie, obtuvo su nombre debido a que el empaque era mucho más pequeño que el diseño SOJ. TSOP primero se utilizó para hacer que los módulos de tarjeta de crédito fueran más delgados para las computadoras portátiles. sTSOP (EMPAQUE DE DELINEADO PEQUEÑO DELGADO ENCOGIDO) sTSOP tiene las mismas características de TSOP, pero es la mitad del tamaño. Su diseño compacto permite a los diseñadores de módulos añadir más chips de memoria utilizando la misma cantidad de espacio. CSP (PAQUETE DE ESCALA DE CHIP) A diferencia de los empaques DIP, SOJ y TSOP, el empaque CSP no utiliza pines para conectar el chip a la tarjeta. En lugar de esto, las conexiones eléctricas de la tarjeta se hacen a través de un BGA (Rejilla de esfera) en la parte inferior del empaque. Los chips RDRAM (DRAM Rambus) utilizan este tipo de empaque. APLICACIÓN DE CHIPS Para módulos de capacidad más alta, es necesario apilar chips uno sobre otro para adaptarlos al PCB. Los chips se pueden "apilar" ya sea en forma interna o externa. Los chips apilados en forma "externa" son visibles, mientras que las disposiciones de chips apilados en forma "interna" no son visibles. DE DONDE VIENE LA MEMORIA FORMACIÓN DEL CHIP Increíble pero cierto: la memoria comienza como arena común de playa. La arena contiene silicio, que es el componente primario en la fabricación de semiconductores o "chips". El silicio se extrae de la arena, se derrite, se corta, se planta y se pule en wafers de silicio. Durante el procesamiento de fabricación de chips, los patrones intricados de circuitos se imprimen en los circuitos mediante una variedad de técnicas. Una vez que se completa esto, los chips se prueban y se cortan. Los chips buenos se separan y se procede a una etapa llamada "enlace": este proceso establece las conexiones entre el chip y las guías de oro o de estaño, o las pines. Una vez que se enlazan los chips, estos se empacan en gabinetes de plástico o cerámica sellados herméticamente. Después de la inspección, estos están listos para su venta. FORMACIÓN DEL MÓDULO DE MEMORIA Este es el lugar donde los fabricantes del módulo de memoria entran al escenario. Hay tres componentes principales que forman el módulo de memoria: los chips de la memoria como el PCB y otros elementos "de tarjetas" tales como resistencias y capacitores. Los ingenieros de diseño utilizan programas CAD (diseño asistido por computadoras) para diseñar el PCB. La construcción de una tarjeta de alta calidad requiere una consideración cuidadosa de la colocación y de la longitud de rastros en cada línea de señal. El proceso básico de la fabricación de PCB es muy similar al de los chips de la memoria. La cubierta, las técnicas de grabado crean trazos de cobre en la superficie de la tarjeta. Después de que se produce el PCB, el módulo está listo para ensamble. Sistemas automatizados realizan el ensamble de montaje en la superficie y de perforación de los componentes en el PCB. La adición se realiza con pasta de soldadura que después se calienta y se enfría para formar un enlace permanente. Los módulos que pasan la inspección se empacan y se envían para la instalación en una computadora. DÓNDE VA LA MEMORIA EN LA COMPUTADORA Originalmente, los chips de memoria se conectaban directamente a la tarjeta madre o a la tarjeta de sistema de la computadora. Sin embargo, el espacio en la tarjeta se hizo después un asunto de importancia. La solución fue soldar los chips de la memoria a una pequeña tarjeta de circuitos modulares, es decir, un módulo desmontable que entra en un socket en la tarjeta madre. Este diseño de módulo se llamó SIMM (Módulo de memoria en línea única), y ahorró mucho espacio en la tarjeta madre. Por ejemplo, un conjunto de cuatro SIMMs puede contener un total de 80 chips de memoria y ocupar hasta 9 pulgadas cuadradas de área de superficie en la tarjeta madre. Esos 80 chips instalados en forma plana sobre la tarjeta madre ocuparían más de 21 pulgadas cuadradas en ésta. Actualmente, casi toda la memoria viene en forma de módulos de memoria y se instala en sockets localizados en la tarjeta madre del sistema. Los sockets de memoria se pueden localizar fácilmente debido a que normalmente son los únicos sockets de su tamaño en la tarjeta. Debido a que es importante para el desempeño de la computadora que la información viaje rápidamente entre la memoria y el procesador, los sockets de memoria normalmente se localizan cerca del CPU. BANCOS DE MEMORIA Y ESQUEMAS DE BANCOS Generalmente, la memoria en una computadora está diseñada y dispuesta en bancos de memoria. Un banco de memoria es un grupo de sockets o módulos que forman una unidad lógica. Por lo tanto, los sockets de memoria que están dispuestos fisicamente en filas pueden ser parte de un banco o pueden dividirse en diferentes bancos. La mayoría de los sistemas computacionales tienen dos o más bancos de memoria, generalmente se llama banco A, banco B, y así sucesivamente. Y cada sistema tiene reglas o convenciones de la forma en que se deben llenar los bancos de memoria. Por ejemplo, algunos sistemas computacionales requieren que todos los sockets en un banco se llenen con el mismo módulo de capacidad. Algunas computadoras requieren que el primer banco aloje los módulos de capacidad más altos. Si no se siguen las reglas de configuración, la computadora no encenderá y no reconocerá toda la memoria en el sistema. Con frecuencia puede encontrar las reglas de configuración de memoria específicas para su sistema de computadora en el manual del sistema de la computadora. También puede utilizar lo que se llama el configurador de memoria. La mayoría de los fabricantes de memoria de terceras partes ofrecen configuradores de memoria gratis disponibles en forma impresa o que se accesan en forma electrónica a través de la Web. Los configuradores de memoria le permiten buscar la computadora y encontrar los números de partes y las reglas de configuración de memoria especiales que aplican a su sistema. El configurador de memoria de Kingston Technology incluye dibujos del "esquema de bancos" para miles de sistemas computacionales (un dibujo de esquema de banco muestra los sockets en el sistema), junto con las instrucciones especiales que enlistan cualquier regla de configuración no usual que aplique a estos sistemas. Para mayor información sobre esto, véase "¿Qué clase de memoria es compatible con mi sistema?" en la página 75 y "Cómo leer un esquema de bancos" en la página 77.