Unidades de memoria en informática: definición, tipos...

El término "memoria" se aplica a cualquier componente electrónico capaz de almacenar datos de forma temporal. Estas unidades de almacenamiento pueden tener diferentes formas y capacidades, adaptadas a dispositivos particulares.

¿Qué es la memoria en informática?

En informática, se denomina memoria a cualquier dispositivo que almacena datos informáticos durante algún período de tiempo. Aunque antes se utilizaba para referirse únicamente a un almacenamiento en estado sólido (memoria RAM, memoria USB), el advenimiento de la nube ha hecho esta noción más flexible, aunque cabe resaltar que la información a la que podemos acceder en ella está siendo almacenada en otra memoria física como es un servidor. Existen dos categorías principales de memorias:

• La memoria interna que almacena datos en forma temporal mientras los programas se están ejecutando. La memoria interna utiliza microconductores, es decir circuitos electrónicos rápidos especializados. La memoria interna corresponde a lo que llamamos memoria de acceso aleatorio (RAM).
• La memoria auxiliar (llamada también memoria física o memoria externa) que almacena información a largo plazo, incluso después de apagar el equipo. La memoria auxiliar corresponde a los dispositivos magnéticos de almacenamiento como por ejemplo el disco duro, dispositivos ópticos de almacenamiento como los CD-ROM y DVD-ROM, y a las memorias de sólo lectura.

¿Qué características debe tener una unidad de memoria?

Las principales características de una memoria son las siguientes:

• Capacidad, que representa el volumen global de información (en bits) que la memoria puede almacenar.
• Tiempo de acceso, que corresponde al intervalo de tiempo entre la solicitud de lectura/escritura y la disponibilidad de los datos.
• Tiempo de ciclo, que representa el intervalo de tiempo mínimo entre dos accesos sucesivos.
• Rendimiento, que define el volumen de información intercambiado por unidad de tiempo, expresado en bits por segundo.
• No volatilidad, que caracteriza la capacidad de una memoria para almacenar datos cuando no recibe más electricidad.
• Accesibilidad secuencial o aleatoria, dependiendo si el dispositivo ejecuta una búsqueda jerárquica de información (por ejemplo entre directorios) o si tiene la capacidad de acceder a cualquier localización de la memoria en cualquier momento. 
• Capacidad de lectura y/o escritura, que determinará si la memoria puede reescribir y almacenar nueva información (por ejemplo las memorias externas) o simplemente ejecutar los comandos almacenados por medio de su lectura (en este caso, el CPU). 
• Localización direccionable, es decir que existe una ruta que remonta a los datos guardados y que puede recorrerse jerárquicamente por medio de comandos. 

La memoria ideal posee una gran capacidad con tiempos de acceso y tiempos de ciclo muy restringidos, un rendimiento elevado y no es volátil. Sin embargo, las memorias rápidas también son las más costosas. Ésta es la razón por la cual se utilizan en un equipo memorias que usan diferentes tecnologías, interconectadas entre sí y organizadas de manera jerárquica.

Las memorias más rápidas están ubicadas en pequeñas cantidades cerca del procesador. Las memorias auxiliares, que no son tan rápidas, se utilizan para almacenar información permanentemente.

¿Cuántos tipos de memorias hay?

En un ordenador podemos dividir los tipos de memorias en tres principales:

• Memoria de acceso aleatorio

La memoria de acceso aleatorio, llamada generalmente RAM es la memoria principal del sistema, es decir, un espacio que permite almacenar datos temporalmente mientras un programa se está ejecutando.

A diferencia del almacenamiento de datos en una memoria auxiliar como un disco duro, RAM es volátil, lo que significa que solamente almacena datos mientras recibe electricidad. Por lo tanto, cada vez que el equipo se apaga, todos los datos de la memoria se borran irremediablemente. 

• Memoria de solo lectura

La memoria de sólo lectura, llamada ROM, es un tipo de memoria que permite guardar la información contenida en ella aun cuando la memoria no recibe electricidad. Básicamente, este tipo de memoria tiene únicamente acceso de sólo lectura. Sin embargo, es posible guardar información en algunos tipos de memoria ROM. 

• Memoria flash

La memoria flash es un punto intermedio entre las memorias de tipo RAM y ROM. La memoria flash posee la no volatilidad de las memorias ROM mientras que provee acceso a la lectura y escritura. En contrapartida, los tiempos de acceso de las memorias flash son más prolongados que los de RAM. 

También podemos catalogar las memorias por su rol dentro de las funciones computacionales, quedando la siguiente jerarquía:

• Memoria principal

Se trata de la memoria que está directamente conectada al CPU del dispositivo y es fundamental para su funcionamiento, ya que contiene los programas y datos necesarios para su ejecución. Su velocidad de transferencia de datos entre un registro del microprocesador y partes de la tarjeta principal es alta. Comúnmente se utilizan memorias de acceso aleatorio directamente conectadas al CPU a través de buses de direcciones, datos y control.

Uno de sus requisitos fundamentales es que todo dato contenido en la memoria pueda encontrarse basándose en su dirección. Es por esto que los registros del procesador no se consideran almacenamiento primario, ya que se accede a ellas por nombre y de forma directa en lugar de hacerse por dirección (además de que no pueden almacenar un programa). 

Debido a que existe una diferencia importante de velocidad entre el procesador y la memoria primaria se dio origen a la memoria caché. Se trata de una memoria de alta velocidad (entre 10 y 100 veces más que la memoria primaria) que se usa para mejorar el rendimiento del CPU. Parte de la información de la memoria principal se duplica en la memoria caché. 

• Memoria secundaria

La memoria secundaria requiere del uso de los canales de entrada/salida del dispositivo para acceder a la información, y se usa para almacenar datos a largo plazo de información persistente. Cabe resaltar que la mayoría de sistemas operativos los usan como una memoria virtual, es decir un área de intercambio para aumentar la cantidad aparente de memoria principal en la computadora. También se le conoce como memoria de almacenamiento masivo. Por lo general la memoria secundaria tiene mayor capacidad que la memoria primaria, aunque es más lenta. Un ejemplo clásico de este tipo de memoria es un disco duro.

• Memoria terciaria

La memoria terciaria es un sistema en el que un robot industrial o brazo robótico, conectará un medio de almacenamiento masivo fuera de línea según lo solicite el sistema operativo del ordenador. La memoria terciaria se usa en el área del almacenamiento industrial, la computación científica, en grandes sistemas informáticos y en redes empresariales. 

• Almacenamiento offline

El almacenamiento fuera de línea es un sistema donde el medio de almacenamiento puede ser extraído de manera sencilla. Este tipo de memoria se usa más que nada para transporte y archivo de datos. Un ejemplo de esto son las unidades de memoria USB, las tarjetas SD o, anteriormente, los disquetes, discos ópticos y CDs. 

• Almacenamiento de red

El almacenamiento de red es cualquier tipo de almacenamiento donde la información se accede a través de una red informática. Esto permite centralizar el control de la información (por ejemplo en empresas o instituciones gubernamentales). Este almacenamiento puede darse a través de una red de área local, una red de área extensa o internet. En casos donde se requiere mayor privacidad, pueden lograrse por medio de las redes de computadoras, que no contienen dispositivos de almacenamiento secundario.