Le RAM e le ROM , memorie veloci
Dal supporto fisico utilizzato per realizzare le memorie derivano i possibili modi di accesso ai dati e di conseguenza, i possibili modi in cui possono essere utilizzate all'interno di un sistema di elaborazione. Come prima classificazione si possono considerare memorie di tipo RAM ( Random Access Memory ) e ROM ( Read Only Memory ) .
Supporti per memorie di tipo RAM
Per le memorie di tipo RAM sono utilizzati due tipi di supporti: i supporti a nuclei di ferrite e i supporti a semiconduttori.
Memorie a nuclei di ferrite
Le prime memorie erano formate da una rete di fili elettrificabili sulla quale erano fissati dei piccolissimi anelli in materiale magnetizzabile (ferrite).
Immaginando che la rete di fili formi una matrice di m righe ed n colonne, è facile immaginare come ogni singolo anello (nucleo) sia accessibile in base alle sue coordinate. L'operazione di lettura in questo tipo di memoria era di tipo distruttivo, per cui dopo la lettura i dati dovevano essere rigenerati. Inoltre i tempi di accesso erano relativamente brevi e in questo tipo di memoria i dati potevano permanere in maniera stabile (finché gli anelli di ferrite non perdevano il loro stato di magnetizzazione).
A causa dell'eccessivo ingombro delle memorie a nuclei di ferrite e del loro costo elevato questa tecnologia è stata progressivamente abbandonata.
Memorie a semiconduttori: DRAM E SRAM
Nei tempi più recenti sono stati sviluppati nuovi tipi di memorie, dette MOS o Metal Oxide Semiconductor (memoria a semiconduttori), che supportano l'accesso di tipo RAM; tra esse si sono potuti distinguere due tipi: SRAM o Static RAM (RAM Statiche), basate sui transistor e DRAM o Dynamic RAM (RAM Dinamiche), basate sui condensatori.
RAM dinamiche
Le RAM dinamiche sono basate sui condensatori ovvero su dispositivi formati da due lamine separate da un dielettrico, che possono essere carichi o scarichi; per esteso, anche una pila elettrica può essere considerata un condensatore.
Le DRAM sono più veloci di quelle basate sugli anelli e più economiche in termini di costo monetario e di spazio occupato.
Il loro caricamento avviene lentamente; il processo di lettura ne causa lo scaricamento; inoltre, anche in condizioni di riposo, la carica si disperde anche in presenza di tensione.
Per rilevarne lo stato si utilizza un dispositivo per la misurazione delle differenze di potenziale elettrico (voltmetro).
RAM statiche
Le RAM statiche ( SRAM ) sono come un registro di memoria, dove dal punto di vista fisico è un insieme di flip-flop dove è possibile immettere un segnale di scrittura o di lettura ed è in grado di memorizzare una certa quantità di dati, di solito un Byte.
In un registro di memoria a ciascun dato è permesso l'accesso R/W diretto (accesso RAM).
Si ricorda che un flip-flop SR , setta la memoria a 1 se attivato il segnale S ( Set ) e setta la memoria a 0 se attivato il segnale R ( Reset ) .
Confronto tra RAM statiche e RAM dinamiche
Le Ram statiche rispetto a quelle dinamiche sono più veloci , ma più costose in termini di quantità di semiconduttore da utilizzare ( silicio ) . Nello stesso tempo sono più affidabili e più semplici da utilizzare. Per affidabilità si intende la sicurezza di leggere il dato esatto. Le RAM dinamiche hanno bisogno dicicli di rinfreschi dei dati a causa della poca permanenza della carica dei condensatori ( nel caso il bit valga 1 ) se questo rinfresco viene a mancare il dato verrebbe letto 0 anziché 1 .
Supporti per memorie di tipo ROM![]()
Le memorie ROM, non richiedendo la capacità di essere riscritte, possono essere considerate come semplificazione delle memorie RAM: esse sono formate da circuiti "aperti" il cui stato non è modificabile se non eliminando con agenti fisici i collegamenti non desiderati. Esistono diversi tipi di queste memorie in base a come si crea il collegamento fisico per memorizzare un 1 logico. In comune comunque è che il dato rimane al mancare della alimentazione.
La memoria Rom può anche essere considerata come un circuito che fornisce una serie di dati in corrispondenza di una serie di ingressi: --> (A0, …, An-1) dà (D0, …, Dm-1) . È un circuito combinatorio (e non sequenziale) in grado di memorizzare insiemi fissi di dati (e quindi in
particolare istruzioni di un programma o dati di una tabella) costituito da un circuito di decodifica ( degli indirizzi) e uno di codifica per i dati.
Tipi di Memoria a sola lettura
ROM : Vengono programmate in sede di produzione;
PROM (Programmable ROM) : Possono essere programmate dall’utente;
EPROM (Erasable Programmable ROM) : Possono essere programmate (elettricamente) e cancellate (radiazioni ultraviolette) dall’utente;
EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) : Possono essere programmate (elettricamente) e cancellate (elettricamente) dall’utente;
Flash : Possono essere riprogrammate moltissime volte;
Conclusioni RAM e ROM a confronto
Come si è potuto capire da questa breve spiegazione la grande differenza è nella permanenza del dato al mancare della corrente nei circuiti. Per questo motivo si usa il termine di memoria volatile ( come se il dato volasse via ) per quelle memorie in cui il dato non permane, e quindi le RAM e memorie non volatili ( per cui il dato rimane ) e cioè le ROM a causa del collegamento fisico e non elettrico che rimane.
Per concludere ecco una tabella riassuntiva riguardanti i vari tipi di memoria.
Link
http://www.cyberspace.org/~pupa/cap_2c.htm
http://www.marinsalta.net/PC/memoria.htm
http://dit.unitn.it/~locigno/didattica/archit/02-03/Memoria.pdf