How computer memory works - Kanawat Senanan

Traductor: Denise RQ Revisor: Sebastian Betti

In many ways, our memories make us who we are,

En muchos sentidos, nuestros recuerdos nos representan,

helping us remember our past,

nos ayuda a recordar nuestro pasado,

learn and retain skills,

aprender y mantener habilidades,

and plan for the future.

y planificar el futuro.

And for the computers that often act as extensions of ourselves,

Y para la computadora que actúa como una extensión de nosotros mismos,

memory plays much the same role,

la memoria juega el mismo papel,

sea que se trata de una película de dos horas,

whether it's a two-hour movie,

a two-word text file,

un archivo de texto de dos palabras,

or the instructions for opening either,

o las instrucciones para ponerla en marcha;

everything in a computer's memory takes the form of basic units called bits,

y toda su memoria tiene como unidades básicas

las denominadas bits o dígitos binarios.

or binary digits.

Each of these is stored in a memory cell

Cada uno de estos se almacena en una celda de memoria

that can switch between two states for two possible values,

cuyo estado puede variar entre dos valores posibles,

0 and 1.

0 y 1.

Files and programs consist of millions of these bits,

Los archivos y los programas contienen millones de estos bits,

all processed in the central processing unit,

que están procesados dentro de la unidad de procesamiento central,

or CPU,

o CPU,

that acts as the computer's brain.

que actúa como el cerebro de la computadora.

And as the number of bits needing to be processed grows exponentially,

Y conforme crece exponencialmente la cantidad de bits que procesan,

computer designers face a constant struggle

los diseñadores de computadoras intentan constantemente solucionar

between size, cost, and speed.

el problema del tamaño, costo y velocidad.

Like us, computers have short-term memory for immediate tasks,

Al igual que nosotros,

las computadoras tienen memoria a corto plazo para las tareas inmediatas,

and long-term memory for more permanent storage.

y memoria a largo plazo para el almacenamiento permanente.

When you run a program,

Cuando se ejecuta un programa,

your operating system allocates area within the short-term memory

su sistema operativo asigna un espacio dentro de la memoria a corto plazo

for performing those instructions.

para las dichas instrucciones.

For example, when you press a key in a word processor,

Por ejemplo, al pulsar una tecla en un procesador de texto,

the CPU will access one of these locations to retrieve bits of data.

la CPU accederá a uno de estos lugares para recuperar los bits de datos.

It could also modify them, or create new ones.

También podría modificarlos o crear otros nuevos.

The time this takes is known as the memory's latency.

El tiempo necesario para hacerlo se conoce como la latencia de la memoria.

And because program instructions must be processed quickly and continuously,

Y debido a que las instrucciones de cada programa deben ser

procesadas rápidamente y de forma continua,

all locations within the short-term memory can be accessed in any order,

se puede acceder a cualquier espacio dentro de la memoria a corto plazo

en cualquier orden,

hence the name random access memory.

y de ahí el nombre de memoria de acceso aleatorio, o RAM.

The most common type of RAM is dynamic RAM, or DRAM.

El tipo más común de memoria RAM es memoria RAM dinámica, o DRAM.

There, each memory cell consists of a tiny transistor and a capacitor

Allí, cada celda consta de un pequeño transistor y un condensador

that store electrical charges,

que almacenan cargas eléctricas,

a 0 when there's no charge, or a 1 when charged.

representada con un 0 cuando no está cargada o un 1 cuando lo está.

Such memory is called dynamic

Dicha memoria se llama dinámica

because it only holds charges briefly before they leak away,

porque mantiene una carga brevemente antes de perderla,

requiring periodic recharging to retain data.

y necesita recargarse periódicamente para retener datos.

But even its low latency of 100 nanoseconds

Pero incluso su baja latencia, de unos 100 nanosegundos,

is too long for modern CPUs,

es demasiado para las CPU modernas,

so there's also a small, high-speed internal memory cache

así que también hay una pequeña caché de memoria interna de alta velocidad

made from static RAM.

compuesta por RAM estática.

That's usually made up of six interlocked transistors

Esto significa por lo general seis transistores entrelazados

which don't need refreshing.

que no necesitan recarga.

SRAM is the fastest memory in a computer system,

La SRAM es la memoria más rápida dentro de un sistema operativo

but also the most expensive,

pero también la más cara

and takes up three times more space than DRAM.

y ocupa tres veces más espacio que la DRAM.

Pero la memoria RAM y caché pueden almacenar datos solo

But RAM and cache can only hold data as long as they're powered.

siempre y cuando tengan una fuente de alimentación.

For data to remain once the device is turned off,

Para que los datos no se pierdan una vez que se apaga el dispositivo

it must be transferred into a long-term storage device,

hay que transferirlos en un dispositivo de almacenamiento a largo plazo.

which comes in three major types.

Existen tres tipos principales.

In magnetic storage, which is the cheapest,

En un almacenamiento magnético, que es el más barato,

data is stored as a magnetic pattern on a spinning disc coated with magnetic film.

los datos se almacenan según un patrón magnético

en un disco giratorio cubierto con una película magnética.

But because the disc must rotate to where the data is located

Pero debido a que el disco debe girar para encontrar donde están los datos

in order to be read,

para poder leerlos,

the latency for such drives is 100,000 times slower than that of DRAM.

la latencia de estas unidades es 100 000 veces más lentas

que la de una DRAM.

On the other hand, optical-based storage like DVD and Blu-ray

Por otro lado, el almacenamiento óptico, como el DVD y Blu-ray,

also uses spinning discs,

también usa discos giratorios

but with a reflective coating.

pero presenta un revestimiento reflectante.

Bits are encoded as light and dark spots using a dye that can be read by a laser.

Los bits se codifican como puntos de luz u oscuros

con la ayuda un colorante que puede ser leído por un láser.

Mientras que los medios de almacenamiento óptico

While optical storage media are cheap and removable,

son baratos y desmontables,

they have even slower latencies than magnetic storage

su latencia supera la del almacenamiento magnético

and lower capacity as well.

y presentan una menor capacidad también.

Finally, the newest and fastest types of long-term storage are solid-state drives,

Por último, los tipos más nuevos y más rápidos de almacenamiento a largo plazo

son las unidades de estado sólido, como la memoria flash.

like flash sticks.

These have no moving parts,

Estos no tienen partes móviles,

instead using floating gate transistors

y usan transistores de puerta flotante

that store bits by trapping or removing electrical charges

que almacenan datos atrapando o eliminando cargas eléctricas

within their specially designed internal structures.

dentro de sus estructuras internas especialmente diseñadas.

So how reliable are these billions of bits?

Entonces, ¿son fiables estos miles de millones de bits?

We tend to think of computer memory as stable and permanent,

Tendemos pensar que la memoria de una computadora es algo estable y permanente,

but it actually degrades fairly quickly.

pero en realidad se degrada con bastante rapidez.

The heat generated from a device and its environment

El calor generado por sus dispositivos y su entorno

will eventually demagnetize hard drives,

desmagnetizará un disco duro,

degrade the dye in optical media,

degradará el colorante de un soporte óptico,

and cause charge leakage in floating gates.

y causará fugas de carga en puertas flotantes.

Las unidades de estado sólido también presentan una debilidad adicional.

Solid-state drives also have an additional weakness.

Repeatedly writing to floating gate transistors corrodes them,

El uso repetido de los transistores de puerta flotante les corroe

eventually rendering them useless.

hasta dejarlos inservibles.

A partir de los datos presentes en los medios de almacenamiento actual

With data on most current storage media

having less than a ten-year life expectancy,

y con una esperanza de vida de menos de 10 años,

scientists are working to exploit the physical properties of materials

los científicos intentan explotar las propiedades físicas de los materiales

down to the quantum level

hasta el nivel cuántico

in the hopes of making memory devices faster,

con la esperanza de hacer estos dispositivos de memoria

smaller,

más rápidos, más pequeños y más duraderos.

and more durable.

For now, immortality remains out of reach, for humans and computers alike.

Por ahora, la inmortalidad queda fuera del alcance,

tanto para los seres humanos como para las computadoras.