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Tipos y tecnologías de memoria de semiconductores

Tipos y tecnologías de memoria de semiconductores


La memoria semiconductora se utiliza en cualquier conjunto de componentes electrónicos que utilice tecnología de procesamiento informático. La memoria semiconductora es el componente electrónico esencial necesario para cualquier ensamblaje de PCB basado en computadora.

Además de esto, las tarjetas de memoria se han convertido en elementos comunes para almacenar datos temporalmente, desde las tarjetas de memoria flash portátiles que se utilizan para transferir archivos hasta las tarjetas de memoria semiconductoras que se utilizan en cámaras, teléfonos móviles y similares.

El uso de memoria semiconductora ha crecido y el tamaño de estas tarjetas de memoria ha aumentado a medida que se necesita una mayor cantidad de almacenamiento.

Para satisfacer las crecientes necesidades de memoria de semiconductores, se utilizan muchos tipos y tecnologías. A medida que crece la demanda, se introducen nuevas tecnologías de memoria y se desarrollan aún más los tipos y tecnologías existentes.

Hay disponible una variedad de tecnologías de memoria diferentes, cada una adecuada para diferentes aplicaciones. Nombres como ROM, RAM, EPROM, EEPROM, memoria Flash, DRAM, SRAM, SDRAM, así como F-RAM y MRAM están disponibles, y nuevos se están desarrollando tipos para permitir un mejor rendimiento.

Se ven términos como DDR3, DDR4, DDR5 y muchos más y estos se refieren a diferentes tipos de memoria semiconductora SDRAM.

Además de esto, los dispositivos semiconductores están disponibles en muchas formas: circuitos integrados para ensamblaje de placas impresas, tarjetas de memoria USB, tarjetas Compact Flash, tarjetas de memoria SD e incluso discos duros de estado sólido. La memoria de semiconductores incluso se incorpora en muchos chips de microprocesador como memoria integrada.

Memoria de semiconductores: tipos principales

Hay dos tipos o categorías principales que se pueden utilizar para la tecnología de semiconductores. Estos tipos o categorías de memoria diferencian la memoria de la forma en que opera:

  • RAM - Memoria de acceso aleatorio: Como sugieren los nombres, la RAM o la memoria de acceso aleatorio es una forma de tecnología de memoria semiconductora que se utiliza para leer y escribir datos en cualquier orden, en otras palabras, según lo requiera el procesador. Se utiliza para aplicaciones como la computadora o la memoria del procesador, donde se almacenan variables y otras, y se requieren de forma aleatoria. Los datos se almacenan y leen muchas veces desde y hacia este tipo de memoria.

    La memoria de acceso aleatorio se utiliza en grandes cantidades en aplicaciones informáticas, ya que la tecnología de procesamiento y computación actual requiere grandes cantidades de memoria para permitirles manejar las aplicaciones que consumen mucha memoria y que se utilizan en la actualidad. Muchos tipos de RAM, incluida la SDRAM con sus variantes DDR3, DDR4 y próximamente DDR5, se utilizan en grandes cantidades.

  • ROM - Memoria de solo lectura: Una ROM es una forma de tecnología de memoria semiconductora utilizada donde los datos se escriben una vez y luego no se modifican. En vista de esto, se utiliza donde los datos deben almacenarse permanentemente, incluso cuando se corta la energía; muchas tecnologías de memoria pierden los datos una vez que se corta la energía.

    Como resultado, este tipo de tecnología de memoria semiconductora se usa ampliamente para almacenar programas y datos que deben sobrevivir cuando una computadora o procesador está apagado. Por ejemplo, el BIOS de una computadora se almacenará en ROM. Como su nombre lo indica, los datos no se pueden escribir fácilmente en la ROM. Dependiendo de la tecnología utilizada en la ROM, escribir los datos en la ROM inicialmente puede requerir hardware especial. Aunque a menudo es posible cambiar los datos, esta ganancia requiere hardware especial para borrar los datos listos para que se escriban nuevos datos.

Como puede verse, estos dos tipos de memoria son muy diferentes y, por tanto, se utilizan de formas muy distintas.

Cada una de las tecnologías de memoria de semiconductores que se describen a continuación se incluye en uno de estos dos tipos de categoría. cada tecnología ofrece sus propias ventajas y se utiliza de una manera particular o para una aplicación particular.

Tecnologías de memoria de semiconductores

Existe una gran variedad de tipos de ROM y RAM disponibles. A menudo, el nombre general de la tecnología de memoria incluye las iniciales RAM o ROM y esto ofrece una guía sobre el tipo general de formato de la memoria.

Con la tecnología avanzando a buen ritmo, no solo las tecnologías establecidas avanzan con la tecnología SDRAM pasando de DDR3 a DDR4 y luego a DDR5, sino que la memoria Flash utilizada en las tarjetas de memoria también se está desarrollando al igual que las otras tecnologías.

Además de esto, las nuevas tecnologías de memoria están llegando a la escena y están comenzando a tener un impacto en el mercado, permitiendo que los circuitos de procesador funcionen de manera más efectiva.

Los diferentes tipos de memoria o tecnologías de memoria se detallan a continuación:

  • DRACMA: La RAM dinámica es una forma de memoria de acceso aleatorio. DRAM usa un capacitor para almacenar cada bit de datos, y el nivel de carga en cada capacitor determina si ese bit es un 1 lógico o un 0.

    Sin embargo, estos condensadores no mantienen su carga indefinidamente y, por lo tanto, los datos deben actualizarse periódicamente. Como resultado de esta actualización dinámica, gana el nombre de RAM dinámica. DRAM es la forma de memoria semiconductora que se usa a menudo en equipos que incluyen computadoras personales y estaciones de trabajo donde forma la RAM principal de la computadora. Los dispositivos semiconductores normalmente están disponibles como circuitos integrados para su uso en el ensamblaje de PCB en forma de dispositivos de montaje en superficie o, con menos frecuencia, ahora como componentes con plomo.


  • EEPROM: Esta es una memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente. Los datos se pueden escribir en estos dispositivos semiconductores y se pueden borrar utilizando un voltaje eléctrico. Normalmente, esto se aplica a un pin de borrado en el chip. Como otros tipos de PROM, EEPROM retiene el contenido de la memoria incluso cuando se apaga la alimentación. También como otros tipos de ROM, EEPROM no es tan rápido como RAM.

  • EPROM: Esta es una memoria de solo lectura programable y borrable. Estos dispositivos semiconductores se pueden programar y luego borrar en un momento posterior. Esto se consigue normalmente exponiendo el propio dispositivo semiconductor a la luz ultravioleta. Para que esto suceda, hay una ventana circular en el paquete de la EPROM para permitir que la luz llegue al silicio del dispositivo. Cuando la PROM está en uso, esta ventana normalmente está cubierta por una etiqueta, especialmente cuando es posible que sea necesario conservar los datos durante un período prolongado.

    La PROM almacena sus datos como carga en un capacitor. Hay un condensador de almacenamiento de carga para cada celda y esto se puede leer repetidamente según sea necesario. Sin embargo, se encuentra que después de muchos años, la carga puede filtrarse y los datos pueden perderse.

    Sin embargo, este tipo de memoria de semiconductores solía ser ampliamente utilizado en aplicaciones donde se requería una forma de ROM, pero donde los datos debían cambiarse periódicamente, como en un entorno de desarrollo, o donde las cantidades eran bajas.

  • Memoria flash: La memoria flash puede considerarse como un desarrollo de la tecnología EEPROM. Los datos se pueden escribir en él y se pueden borrar, aunque solo en bloques, pero los datos se pueden leer en una celda individual.

    Para borrar y reprogramar áreas del chip, se utilizan voltajes de programación en los niveles que están disponibles dentro de los equipos electrónicos. También es no volátil y esto lo hace particularmente útil. Como resultado, la memoria Flash se usa ampliamente en muchas aplicaciones, incluidas las memorias USB, las tarjetas de memoria flash compactas, las tarjetas de memoria SD y ahora también los discos duros de estado sólido para computadoras y muchas otras aplicaciones.


  • F-RAM: La RAM ferroeléctrica es una tecnología de memoria de acceso aleatorio que tiene muchas similitudes con la tecnología DRAM estándar. La principal diferencia es que incorpora una capa ferroeléctrica en lugar de la capa dieléctrica más habitual y esto proporciona su capacidad no volátil. Como ofrece una capacidad no volátil, F-RAM es un competidor directo de Flash.

  • MRAM: Se trata de RAM magnetorresistiva o RAM magnética. Es una tecnología de memoria RAM no volátil que utiliza cargas magnéticas para almacenar datos en lugar de cargas eléctricas.

    A diferencia de las tecnologías que incluyen DRAM, que requieren un flujo constante de electricidad para mantener la integridad de los datos, MRAM retiene los datos incluso cuando se corta la energía. Una ventaja adicional es que solo requiere poca energía para su funcionamiento activo. Como resultado, esta tecnología podría convertirse en un actor importante en la industria electrónica ahora que se han desarrollado procesos de producción para permitir su producción.


  • P-RAM / PCM: Este tipo de memoria de semiconductores se conoce como memoria de acceso aleatorio de cambio de fase, P-RAM o simplemente memoria de cambio de fase, PCM. Se basa en un fenómeno en el que una forma de vidrio calcogenuro cambia de estado o fase entre un estado amorfo (alta resistencia) y un estado policristalino (baja resistencia). Es posible detectar el estado de una celda individual y, por lo tanto, usarlo para el almacenamiento de datos. Actualmente, este tipo de memoria no se ha comercializado ampliamente, pero se espera que sea un competidor de la memoria flash.
  • PASEO: Esto significa memoria programable de solo lectura. Es una memoria de semiconductores en la que solo se pueden escribir datos una vez; los datos escritos en ella son permanentes. Estas memorias se compran en formato en blanco y se programan mediante un programador PROM especial.

    Normalmente, una PROM constará de una serie de enlaces fusibles, algunos de los cuales se "fundieron" durante el proceso de programación para proporcionar el patrón de datos requerido.

  • SDRAM: DRAM sincrónica. Esta forma de memoria semiconductora puede funcionar a velocidades más rápidas que la DRAM convencional. Está sincronizado con el reloj del procesador y es capaz de mantener abiertos dos conjuntos de direcciones de memoria simultáneamente. Al transferir datos alternativamente de un conjunto de direcciones y luego del otro, SDRAM reduce los retrasos asociados con la RAM no sincrónica, que debe cerrar un banco de direcciones antes de abrir el siguiente.

    Dentro de la familia SDRAM hay varios tipos de tecnologías de memoria que se ven. Estos se conocen con las letras DDR - Double Data Rate. DDR4 es actualmente la última tecnología, pero pronto será seguida por DDR5, que ofrecerá algunas mejoras significativas en el rendimiento.


  • SRAM: Memoria estática de acceso aleatorio. Esta forma de memoria semiconductora recibe su nombre del hecho de que, a diferencia de DRAM, los datos no necesitan actualizarse dinámicamente.

    Estos dispositivos semiconductores pueden soportar tiempos de lectura y escritura más rápidos que DRAM (típicamente 10 ns contra 60 ns para DRAM) y, además, su tiempo de ciclo es mucho más corto porque no necesita pausas entre accesos. Sin embargo, consumen más energía, son menos densos y más costosos que los DRAM. Como resultado de esto, SRAM se usa normalmente para cachés, mientras que DRAM se usa como la principal tecnología de memoria de semiconductores.


La tecnología de memoria de semiconductores se está desarrollando a un ritmo rápido para satisfacer las crecientes necesidades de la industria electrónica. No solo se están desarrollando las tecnologías existentes, sino que se están invirtiendo cantidades considerables de investigación en nuevos tipos de tecnología de memoria de semiconductores.

En términos de las tecnologías de memoria actualmente en uso, las versiones SDRAM como DDR4 se están desarrollando aún más para proporcionar DDR5 que ofrecerá mejoras significativas en el rendimiento. Con el tiempo, DDR5 se desarrollará para proporcionar la próxima generación de SDRAM.

Otras formas de memoria se ven en el hogar en forma de memorias USB, Compact Flash, tarjetas CF o tarjetas de memoria SD para cámaras y otras aplicaciones, así como discos duros de estado sólido para computadoras.

Los dispositivos semiconductores están disponibles en una amplia gama de formatos para satisfacer los diferentes ensamblajes de PCB y otras necesidades.

Ver el vídeo: DCSI01 - Memorias Semiconductoras (Octubre 2020).