Este artículo fue publicado como parte del Blogatón de ciencia de datos.
Introducción
Para los analistas de datos y los profesionales del aprendizaje automático, la comprensión de cómo funciona la memoria de la computadora es de gran ayuda. Desde cómo se compila o interpreta un lenguaje en particular en la memoria, hasta cuánta memoria consume la estructura de datos es de suma importancia. Cuanta más memoria consuma una aplicación, más lento se ejecutará. No se puede simplemente seguir aumentando la memoria del sistema, debido a varias limitaciones, incluido el costo, pero no limitado a eso. Por lo tanto, comprender cómo funcionan los sistemas de memoria es extremadamente útil tanto para los profesionales de la ciencia de datos como para los profesionales del aprendizaje automático.
RAM y ROM son algunos de los términos más utilizados en la jerga informática. Incluso si es posible que haya olvidado el significado de estas abreviaturas populares, recuerde de alguna manera estos nombres. Pero aquellos que recuerdan la forma completa de estas abreviaturas, no son más sabios que los demás que no lo hacen. En este artículo, exploremos qué es la RAM y qué representan. El enfoque de este artículo no es explicar los conceptos básicos o el funcionamiento del sistema de memoria de la computadora. Puede consultar mi artículo anterior «Comprensión del sistema de memoria de la computadora» para obtener un conocimiento detallado sobre eso. Nos vamos a centrar en la nomenclatura, ¿qué representa y cómo se llaman RAM y ROM cómo se llaman?
Jerarquía de la memoria:
RAM (memoria de acceso aleatorio)
RAM es una abreviatura de Random Access Memory. Entendamos lo que significa el acceso aleatorio. Aleatorio Significa algo que sucede sin orden ni forma metódica de trabajar, e incluso sin decisión consciente. En estadística, cuando dicen Aleatorio, quieren decir que cada elemento tiene la misma probabilidad, y ninguno de los elementos se selecciona en ningún orden en particular o con un diseño específico.
Acceso es un medio u oportunidad para acercarse o ingresar a un lugar.
Memoria aquí apunta hacia el sistema de memoria de la computadora.
Apuntando a las tres definiciones, la memoria de acceso aleatorio es la memoria de la computadora a la que se puede acceder de forma aleatoria, o en otras palabras, esa memoria de la computadora que se puede acceder o utilizar (leer o escribir) en cualquier orden (no se requiere una dirección u orden en particular).
¿Sigo confundido? Puedo sentir empatía. Para obtener más claridad, veamos primero lo que NO es una “memoria de acceso aleatorio”.
Para estar allí, necesitamos retroceder un poco en el tiempo.
Para comprender el POR QUÉ de la nomenclatura, revisemos la historia de la memoria de la computadora. La evolución de la memoria de la computadora se remonta a una tecnología de hace cientos de años, que fue introducida por primera vez por Basile Bouchon en 1725 para controlar los telares.
Eran cintas de papel, hechas de tarjetas perforadas. Los agujeros perforados en la cinta de papel se utilizaron como almacenamiento de datos y fueron leídos por las máquinas. Inicialmente se utilizaron para almacenar los diseños y patrones utilizados para bordar en telares. Los profesionales
en las operaciones de bordado todavía se refieren a las personas que crean diseños y
patrones para máquinas de telar como «perforadoras», aunque tarjetas perforadas y papel
La cinta se eliminó gradualmente de los telares en la década de 1990.
En 1846, estas tarjetas perforadas se utilizaron para enviar telegramas, y en 1857 se adoptó esta tecnología para la preparación, almacenamiento y transmisión de datos en telegrafía.
Las tarjetas perforadas y las cintas de papel ahora son cosas para aficionados y museos. Fueron reemplazados por otro dispositivo de cinta, que usaba cintas magnéticas para almacenar datos. La cinta magnética supuso un gran salto en el almacenamiento de datos, ya que podía almacenar grandes cantidades de datos durante un período de tiempo muy largo. Utilizaba un trozo de cinta recubierta de óxido de metal, en el que se almacenaban los datos. Un solo carrete podría contener datos equivalentes a 10,000 tarjetas perforadas. Esto cambió la industria informática para siempre.
Todavía están en uso para archivar los datos, siendo las soluciones de archivo de datos más baratas y duraderas. Sin embargo, incluso las cintas magnéticas no son dispositivos de almacenamiento de datos convencionales en la actualidad.
Podría pensar que nos desviamos del tema de RAM y su nomenclatura y, del propósito mismo de este artículo. Pero ese no es el caso. Estas unidades de cinta son la razón por la que la RAM se denomina Dispositivo de acceso aleatorio.
¿Como es eso?
Cuando se introdujeron las primeras RAM de semiconductores en la década de 1960, los dispositivos de almacenamiento populares en uso todavía eran cintas magnéticas.
BM 729V. Por No se proporciona ningún autor legible por máquina. TheSentinel64 asumió (basado en reclamos de derechos de autor). – No se proporciona una fuente legible por máquina. Trabajo propio asumido (basado en reclamos de derechos de autor)., CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1717519
Las unidades de cinta usaban un carrete largo de cintas magnéticas. (Muy similar a los casetes de video o audio que se usan para almacenar películas y música). Las cintas se leyeron secuencialmente. Es decir, se puede acceder a los datos de la cinta en el mismo orden en que se escribieron. Cuando una computadora quiere acceder a los datos, tiene que avanzar o retroceder a través de la cinta hasta que alcanza el punto exacto donde están los datos que desea, al igual que uno tiene que pasar de un lado a otro a través de una cinta de audio para encontrar la canción favorita.
Si estabas al principio de la cinta y querías leer o escribir en el otro extremo de la cinta, tenías que enrollar toda la cinta para llegar a ese lugar físicamente, para poder acceder a eso. Es por eso que se accedió a la memoria secuencial. Los datos se almacenan en secuencia y el tiempo que se tarda en leer o escribir una información depende de dónde se encuentre la cinta en relación con el cabezal de lectura y escritura (el imán que lee y escribe información de la cinta) en un momento dado. .
Sin embargo, esta nueva memoria basada en semiconductores (introducida en la década de 1960 y desarrollada por Bell Labs, IBM e Intel), que se basaba en transistores, no tenía tales limitaciones. Se puede acceder a los datos almacenados en él en cualquier ubicación con la misma facilidad y en la misma cantidad de tiempo. Por lo tanto, en lugar de «Memoria de acceso secuencial», esto era «memoria de acceso aleatorio» donde los datos se escribieron y leyeron al azar. (Recuerde la definición de aleatorio del estadístico).
En estadística, cuando dicen Aleatorio, quieren decir que cada elemento tiene la misma probabilidad, y ninguno de los elementos se selecciona en un orden en particular o con un diseño específico.
La utilidad de la RAM
La RAM es esencialmente un almacenamiento súper rápido y de alta velocidad que la computadora y sus aplicaciones utilizan para almacenar y acceder a datos temporales. Puede considerarse como la memoria a corto plazo de una computadora. Cuando se inicia un programa (por ejemplo, el navegador Google Chrome o el archivo Microsoft Excel), sus datos comunes se almacenan en la RAM y, como la RAM es mucho más rápida que un disco duro (memoria secundaria), el programa se ejecuta más rápido al tener datos directamente accesibles desde la RAM. . Tan pronto como el programa finaliza (cierra el navegador o el archivo), la RAM se libera de sus datos. Por lo tanto, cuanto mayor sea la RAM, más rápido trabajará la computadora con más programas simultáneos.
Ejemplo de memoria de acceso aleatorio volátil grabable: módulos de RAM dinámica síncrona, utilizados principalmente como memoria principal en computadoras personales, estaciones de trabajo y servidores. Por An-d – Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=27224495
Las computadoras con menos RAM no pueden hacer muchas cosas a la vez. Digamos, por ejemplo, que está trabajando en varios archivos de video y, al mismo tiempo, abre muchos navegadores web. El requisito de RAM aumenta con cada nuevo programa que se abre. ¿Qué sucede cuando la cantidad de «memoria temporal» requerida por una computadora excede la RAM? Las computadoras modernas utilizan una técnica de administración de memoria llamada memoria virtual. Este es un método para expandir la capacidad de RAM. Una parte del disco duro de la computadora se reserva para un archivo de paginación, y ahora la suma total de la RAM y el archivo de paginación se convierte en la “Memoria temporal” total. Sin embargo, hay una trampa. El disco duro es mucho más lento que la RAM. Y cada vez que la computadora confía en tomar datos del archivo de paginación del disco duro, obtiene una respuesta más lenta que la que ofrecería la RAM.
Por lo tanto, cuanto mayor sea la RAM, más rápidas serán las operaciones de la computadora.
Ahora surge de nuevo la pregunta natural. ¿Por qué la RAM está en el rango de 1 a 8 GB (o en ocasiones algo más alta) pero los discos duros están en el rango de 512 GB a 2 TB (Terrabyte = 1024 GB)?
Cuando la RAM es tan importante, ¿por qué no tener más RAM?
La respuesta es la COSTO.
¿Qué ha cambiado ahora?
Ahora, casi todos los dispositivos de almacenamiento modernos también son, en general, dispositivos de acceso aleatorio. A diferencia de la cinta magnética, el disco duro magnético (también llamado disco duro) permite acceder a los datos desde cualquier punto con casi la misma velocidad. Las unidades de estado sólido (disco duro SSD) son realmente unidades de acceso aleatorio, al igual que las unidades flash (también llamadas unidades USB o pen drive). Por lo tanto, la diferenciación que el nombre RAM (memoria de acceso aleatorio) creó para la RAM (que en realidad es memoria principal y también volátil) de los dispositivos de almacenamiento del pasado ha disminuido con el tiempo y es totalmente irrelevante a partir de ahora. Aún así, la nomenclatura se volvió tan popular que todavía se llama RAM.
Y como el ecosistema tecnológico que le dio a RAM su nombre ya no existe, el nombre no significa nada para el usuario final y, por lo tanto, no transmite su propósito o significado real. La memoria volátil es una mejor palabra para eso, pero no es tan pegajosa como la RAM con seguridad.
Conclusión
Una de las terminologías más comunes del sistema informático deriva su nombre de su avance tecnológico sobre el sistema imperante cuando nació. Nadie hubiera imaginado que la tecnología que se volverá tan común en el futuro, conservará su nombre como uno de los dispositivos. Sin embargo, RAM no está solo en la casa. La ROM está muy presente, dándole compañía, pero con una perspectiva diferente.
¿Que es eso?
Espere hasta el próximo artículo para que se desenrede.
