Jerarquía de Memoria y Firmware

Study Notes

La memoria del ordenador está organizada en una jerarquía que se define por su velocidad, capacidad y precio.
La memoria más rápida es el registro del procesador, la más capacitiva es la copia de seguridad y la más cara es el registro del procesador.

El firmware es un tipo de software que se integra en el hardware para controlar sus funciones básicas.
Un ejemplo de firmware es la BIOS en una placa base.
El firmware se almacena en memoria no volátil y opera directamente con el hardware.
Un driver es un software que permite la comunicación entre el sistema operativo y un dispositivo específico.
Un driver traduce las instrucciones del sistema para que el hardware las entienda.
El firmware reside en el hardware, mientras que el driver es un intermediario entre el sistema operativo y el hardware.

La BIOS (Basic Input/Output System) es un firmware que controla el hardware del ordenador durante el proceso de arranque.
Puedes acceder a la BIOS presionando las teclas F1, F10, F12 o Esc durante el inicio del ordenador.
En la BIOS, puedes configurar parámetros como el orden de arranque (boot order), la velocidad de los ventiladores, el voltaje de la memoria RAM, la seguridad del sistema y la frecuencia del procesador.

El chip CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) alberga la configuración de la hora del sistema y otros parámetros del ordenador.
Si la pila del chip CMOS se agota, la configuración de la hora se pierde.
Para solucionar este problema，reemplaza la pila del chip CMOS.

El Northbridge (Puente Norte) controla las funciones de acceso entre el CPU y la memoria RAM, el puerto gráfico AGP o PCI-Express de gráficos, y las comunicaciones con el Southbridge.
El Southbridge (Puente Sur) controla dispositivos como la controladora de discos IDE y SATA, puertos USB, ranuras PCI y PCI-Express.
El Southbridge se encarga de conectar el procesador con el resto de los periféricos.

La memoria caché es un tipo de memoria de acceso rápido que se utiliza para almacenar datos que se utilizan con frecuencia.
Los tres niveles de caché son L1, L2 y L3.
La memoria L1 es la más rápida y pequeña, mientras que la L3 es la más lenta y grande.
Todos los niveles de caché están integrados en el procesador.

La SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) es un tipo de memoria RAM que se sincroniza con el reloj del sistema.
Los parámetros que definen la SDRAM son:
- Frecuencia de reloj: define el número de operaciones por segundo (MHz o GHz).
- Ancho de banda: define la cantidad de información que la memoria puede transferir por segundo (MB/s o MT/s).
- Tiempo de acceso: define el tiempo que se tarda en obtener un dato desde la memoria.
- Voltaje: define la cantidad de energía que necesita la memoria (voltios).
- ECC (Error Checking and Correction): define si la memoria tiene capacidad para detectar y corregir errores.
- Latencia: define el tiempo que tarda la memoria en acceder a una celda para lectura o escritura.

DDR1, DDR2, DDR3 y DDR4 son diferentes generaciones de memoria RAM que se diferencian en su velocidad, voltaje y rendimiento.

Las tarjetas gráficas de alta gama se clasifican por su frecuencia base, frecuencia turbo, frecuencia de la memoria y precio.
Algunos ejemplos de tarjetas gráficas de alta gama son:
- Nvidia RTX 4090
- Nvidia RTX 4080